設備對設備（Device to Device,D2D）通信由于發(fā)送功率低,傳輸效率高而得到廣泛應用。雖然5G技術發(fā)展迅速,但終端互聯(lián)設備的增加,數(shù)據(jù)量的增長都使得智能終端的能耗增加。同時,現(xiàn)有的D2D設備往往采用電池供電,有限的電池容量根本無法保障長時間大數(shù)據(jù)量的傳輸需求。數(shù)據(jù)量的增長和電池容量的限制使得終端設備的續(xù)航時間大大縮短。為解決這一問題,業(yè)界提出了能量采集技術來突破電池容量瓶頸,從而提高能量利用效率。本文旨在研究如何使用采集的能量來進行能量調度,從而提高智能終端的能量效率。盡管很多研究已經在能量調度問題上取得了一定的進展,但很多研究并沒有充分考慮能量傳輸過程中的特點。具體體現(xiàn)在以下幾個方面:1)無線傳輸?shù)碾娔軅鬏敁p耗較大,未充分考慮無線充電過程中的能量調度;2)D2D通信距離較短,發(fā)射功率較小,因此通信過程中的進程消耗也必須考慮到整個通信能耗中;3)現(xiàn)有的電池儲能系統(tǒng)在無線充電技術下會導致頻繁的充放電,使得電池壽命縮短�；谝陨蠁栴},本文對基于D2D智能終端的能量調度策略做了以下研究。1.本文首先研究了基站對低電量的智能終端設備進行點對點無線輸電的場景。結合無線攜能技術（Si... 

【文章來源】：重慶郵電大學重慶市

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

RF-EH電路圖

重慶郵電大學碩士學位論文第2章無線攜能技術與能量調度112.2無線攜能技術概述在通信過程中，利用WPT技術進行能量采集，但是并不能同時操作能量采集和信息解碼這兩個過程，而且射頻能量信號也會破壞信息內容，單天線的接收機采集的能量有限，無法促進可靠的能量供應。所以在WPT的基礎上，進一步提出了SWIPT技術，SWIPT技術是一種可以傳輸電能也可以傳輸信息的技術。它是WPT的實現(xiàn)形式。它將信號分為兩段或者用單獨的天線接收，一部分用于能量采集，一部分用于信息解碼，這樣就確保了能量效率。2.2.1無線攜能技術架構與分類通常來講，在一個無線攜能通信系統(tǒng)中同樣的接收信號上不可能執(zhí)行能量收集和信息解碼過程。能量采集捕獲的能量有限，同時能量采集過程還有可能導致信息被破壞，因此，為了解決能量和信息同傳的問題，必須將接收信號被分為兩部分，或者需要將單獨的天線分別用于能量收集和信息解碼。此外，為了設備能量采集的可靠性，需要進行集中式或分布式天線陣列部署（多入多出，中繼等）。到目前為止，SWIPT一共包含四種結構。單獨接收架構、時隙切換架構、天線切換架構、功率分配架構。(1)單獨切換架構圖2.2單獨接收架構在這個單獨接收架構中，能量采集和信息解碼由兩個具有獨立天線的接收器完成，該接收器同時配備多條天線。這種接收器架構允許同時執(zhí)行能量采集和信息解碼進程，因為它們是可以獨立并發(fā)的。而且可根據(jù)信道信息和接收機的反饋來優(yōu)化能量采集與信息速率之間的平衡。(2)時隙切換架構

重慶郵電大學碩士學位論文第4章通信進程能量調度29第4章通信進程能量調度采用能量采集技術進行合理的能量調度可以有效地提高D2D設備的通信能效。為了解決D2D通信過程中的能效問題以及采用能量采集技術導致的電池頻繁充放電問題，本文考慮了電路進程消耗對通信總能耗的影響，提出了電池和超級電容一起存儲電能的儲能模型。本章首先根據(jù)系統(tǒng)模型用公式建立了在線能量調度問題，然后針對伯努利能量到達模型和獨立同分布能量到達模型分別提出了最優(yōu)能量調度策略和次優(yōu)能量調度策略。接下來，對最優(yōu)策略和次優(yōu)策略之間的性能差異進行了數(shù)學分析。最后，用數(shù)字仿真實驗驗證了前面的數(shù)學分析，保證了結論的可靠性。4.1研究場景與系統(tǒng)模型針對D2D通信中的智能終端用戶與中繼設備之間互相通信的能量調度問題，本章結合了EH技術，考慮了如何使用EH技術將采集到的能量進行穩(wěn)定的通信。為了提高終端的能量效率，必須進行合理的能量調度，從而延長設備的續(xù)航時間。針對提出的場景，本章設計了如下的能量調度模型。圖4.1D2D中繼通信能量調度模型


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