具有能量收集功能的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)傳輸策略研究.pdf

1、在傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)于電池供電的設(shè)備來(lái)說(shuō)，由于能量的制約，延長(zhǎng)設(shè)備工作時(shí)間受到了限制，使用能量收集技術(shù)是解決這一問(wèn)題的一個(gè)可行方法。能量收集傳輸系統(tǒng)因具有提高壽命和易于部署的特性，已經(jīng)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中得到了廣泛的使用。在數(shù)據(jù)傳輸中收集能量是此類(lèi)系統(tǒng)的一個(gè)尤其顯著的特征。
　　首先，研究了在有能量收集功能的兩用戶(hù)廣播信道中，傳輸數(shù)據(jù)完成時(shí)間最小化問(wèn)題，其中收集到的能量存儲(chǔ)在容量無(wú)限的電池中，每個(gè)發(fā)送者發(fā)送固定數(shù)量比特給接收者

2、。首先研究了原問(wèn)題的對(duì)偶問(wèn)題，即到固定時(shí)間的發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)域最大化。證明了最優(yōu)總發(fā)送功率與單用戶(hù)信道有相同的結(jié)構(gòu)，然后研究總發(fā)送功率如何分配給這兩個(gè)用戶(hù)。本文證明了對(duì)于更強(qiáng)的用戶(hù)存在一個(gè)截止功率：如果最優(yōu)總發(fā)送功率比這個(gè)截止功率水平低，則所有的功率將分配給更強(qiáng)的用戶(hù)，否則，超出這個(gè)截止功率水平的功率分配給弱的用戶(hù)。文中基于這個(gè)最優(yōu)傳輸功率策略的結(jié)構(gòu)特性，提出了尋找截止功率的迭代算法，得到了最優(yōu)全局離線(xiàn)發(fā)送策略。
　　然后，研究了電池容

3、量有限時(shí)廣播信道的最優(yōu)傳輸策略，與電池容量無(wú)限不同的是，有些能量可能沒(méi)有被利用就泄漏出去了。因此，需要增加一個(gè)無(wú)能量泄漏限制條件。通過(guò)研究了原問(wèn)題的對(duì)偶問(wèn)題，即到截止時(shí)間的發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)域最大化，并且證明了最優(yōu)總發(fā)送功率與單用戶(hù)功率分配相同，單用戶(hù)的最優(yōu)功率分配可以利用定向注水法求解。由于電池容量有限，最優(yōu)總功率分配的求解時(shí)，能量轉(zhuǎn)移的大小受到了限制。然后證明了對(duì)于更強(qiáng)的用戶(hù)存在一個(gè)截止功率：如果最優(yōu)總發(fā)送功率比這個(gè)截止功率水平低，所有的功