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支持能量收集与缓存的高铁通信系统
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作者 邵轲 吴松洋 +2 位作者 齐力 孙磊 许炜阳 《电讯技术》 北大核心 2025年第5期767-776,共10页
针对高铁通信系统中链路频繁切换、基站位置偏远等固有劣势导致感知质量下降及运维成本高等问题,提出了一种融合能量收集与边缘缓存的高铁通信系统架构。为实现保证通信服务质量的同时优化系统能耗这个目标,以通信、缓存和能量资源为约... 针对高铁通信系统中链路频繁切换、基站位置偏远等固有劣势导致感知质量下降及运维成本高等问题,提出了一种融合能量收集与边缘缓存的高铁通信系统架构。为实现保证通信服务质量的同时优化系统能耗这个目标,以通信、缓存和能量资源为约束,构建联合系统信息服务量与系统电网能量消耗的收益函数,采用拉格朗日乘子法获得无线携能传输时间分配和基站发射功率分配方案,以Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件为理论基础推导基站缓存数据量与最优时间分配方案之间的关系,并将收益函数简化为仅与基站缓存策略相关的优化问题。仿真结果表明,所提出的基于贪婪算法的缓存策略能够有效提升系统通信服务质量并降低能耗,在不同偏度因子下,目标函数值相比现有概率缓存策略平均提升至少5%,同时系统电网能量消耗可降低约3%。 展开更多
关键词 高铁通信 无线携能传输(swipt) 能量收集 边缘缓存
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最小化具有无线携能通信的全双工中继系统发射功率和 被引量:4
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作者 周叶宁 李陶深 +1 位作者 曾敏 肖楠 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第2期363-368,共6页
考虑在无线网络中采用信息与能量同步传输来提高无线中继系统的性能,提出了基于无线射频网络中采用无线携能通信(SWIPT)技术的具有自能量回收的双向传输全双工中继系统。SWIPT应用在双向全双工中继系统中是一个新的尝试,其中能量受限的... 考虑在无线网络中采用信息与能量同步传输来提高无线中继系统的性能,提出了基于无线射频网络中采用无线携能通信(SWIPT)技术的具有自能量回收的双向传输全双工中继系统。SWIPT应用在双向全双工中继系统中是一个新的尝试,其中能量受限的目的节点使用从中继和环路信道捕获的能量来发送反馈信息,并给出了全双工中继系统工作的逻辑结构和能量受限的目的节点的物理结构。然后,以最小化系统发射功率和作为优化目标来描述系统的性能,采用功率分配方案进行信息解码和能量捕获,应用半定规划、秩松弛和拉格朗日方法将原始非凸优化方程转化为可解凸优化问题并求解,且联合优化了中继发射功率、发射波束成形向量和功率分配比率。最后,实验仿真对比了所提的新系统与传统双向传输中继系统,结果验证了利用自能量回收不仅可以消除自干扰,而且可以显著优化系统发射功率和,且由于SWIPT技术与全双工中继系统的结合,使得所提出的系统比传统的双向传输系统具有更高的性能增益。 展开更多
关键词 无线能通信 双向传输 全双工 中继系统 发射功率和 自能量回收 半定规划 秩松弛
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无线携能通信系统能量获取研究 被引量:1
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作者 刘倩 孙鸣 陈健 《电气工程学报》 2016年第7期46-50,共5页
本文首先概述了无线携能通信技术的重要意义及发展前景,进而构建了无线携能通信系统的重要架构,并针对该系统中能量获取的问题,提出一种最大化获取能量的方法并针对此方法建立数学模型,由于该模型是非凸优化的且在数学上很难直接求解,... 本文首先概述了无线携能通信技术的重要意义及发展前景,进而构建了无线携能通信系统的重要架构,并针对该系统中能量获取的问题,提出一种最大化获取能量的方法并针对此方法建立数学模型,由于该模型是非凸优化的且在数学上很难直接求解,因此将利用半定松弛方法将其转化为可解的凸优化问题。最后将此方法运用Matlab仿真实现,验证多输入单输出(MISO)系统的优越性,并得出接收端所获取的能量随发送端天线数量的增加而增大的结论。 展开更多
关键词 无线能通信 多输入单输出系统 获取能量 半定松弛
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认知无线携能通信的关键技术及其研究进展 被引量:1
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作者 许晓荣 孙明杭 +2 位作者 沈霖晖 姚英彪 冯维 《电信科学》 2020年第10期87-101,共15页
认知无线电(CR)与无线携能通信(SWIPT)的结合已经成为当今高能效认知无线通信的研究热点之一。首先阐述了SWIPT与认知SWIPT网络,而后介绍了SWIPT网络中两种接收机结构并给出相应的能量收集公式。然后,给出了认知SWIPT系统模型及其与协... 认知无线电(CR)与无线携能通信(SWIPT)的结合已经成为当今高能效认知无线通信的研究热点之一。首先阐述了SWIPT与认知SWIPT网络,而后介绍了SWIPT网络中两种接收机结构并给出相应的能量收集公式。然后,给出了认知SWIPT系统模型及其与协作中继技术、MIMO技术相结合进行系统建模的研究进展,并对认知SWIPT网络关键技术的未来研究方向进行了展望。最后,总结了近年来对认知SWIPT网络关键技术的研究成果,为高能效的安全认知SWIPT通信理论研究与未来应用提供了一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 无线能通信 认知swipt网络 系统建模 研究成果
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基于IRS辅助的SWIPT物联网系统安全波束成形设计 被引量:26
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作者 朱政宇 徐金雷 +2 位作者 孙钢灿 王宁 郝万明 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期185-193,共9页
为满足绿色万物互联的智能信号处理部署和物理层安全的新要求,针对基于智能反射面辅助的无线携能通信物联网系统中可持续能量供应紧缺问题,提出了一种安全波束成形设计方法。考虑保密速率、发射功率和IRS反射相移约束,以最大化能量采集... 为满足绿色万物互联的智能信号处理部署和物理层安全的新要求,针对基于智能反射面辅助的无线携能通信物联网系统中可持续能量供应紧缺问题,提出了一种安全波束成形设计方法。考虑保密速率、发射功率和IRS反射相移约束,以最大化能量采集器采集功率为目标,联合优化基站发射波束成形矩阵和干扰机协方差矩阵以及IRS相移,将优化问题建模为具有二次型约束的非凸二次型规划问题。利用松弛变量、半定松弛法、辅助变量和序列参数凸逼近法将非凸的二次型问题转化为等价的凸问题,并提出一种交替迭代优化算法获取原问题的可行解。仿真结果表明,所提算法能够快速收敛,且与基准方案相比能有效地提升性能。 展开更多
关键词 智能反射面 物联网 无线能通信系统 安全波束成形 能量采集
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IRS和人工噪声辅助的MIMO-SWIPT系统安全传输方案设计 被引量:4
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作者 晏万才 李方伟 王明月 《电讯技术》 北大核心 2023年第12期1985-1994,共10页
针对多天线无线携能通信系统中能量收集节点作为潜在窃听者的信息安全问题,提出了一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)和人工噪声辅助的物理层安全传输方案。首先考虑发射功率、能量收集门限以及IRS单位模约束,以最大... 针对多天线无线携能通信系统中能量收集节点作为潜在窃听者的信息安全问题,提出了一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)和人工噪声辅助的物理层安全传输方案。首先考虑发射功率、能量收集门限以及IRS单位模约束,以最大化系统安全速率为优化目标,在合法用户直射链路不可用的情况下,联合设计发射端波束赋形矩阵、人工噪声协方差矩阵以及IRS相移矩阵,建模一非线性多变量耦合的非凸优化问题;接着利用均方误差准则等价转换非凸目标函数,并利用连续凸逼近方法(Successive Convex Approximation,SCA)处理非凸的能量收集约束;最后基于交替优化框架,分别用拉格朗日对偶方法和基于价格机制的优化最小化(Majorization-Minimization,MM)算法求解发射端变量和IRS端变量。仿真结果表明,与现有方案相比,所提算法能够在保障能量收集需求的同时大幅度提升系统的安全性能。 展开更多
关键词 无线能通信(swipt)系统 多输入多输出(MIMO) 物理层安全 智能反射面(IRS) 人工噪声
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基于SWIPT混合协议及联合解码的能量效率研究 被引量:1
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作者 何继爱 王志文 +1 位作者 王倩宇 李志鑫 《高技术通讯》 CAS 2023年第10期1029-1037,共9页
针对无线通信网络中小区边缘用户通信质量问题,采用传感中继进行协作通信,为解决引入传感中继所引起的能耗问题,提出了基于无线携能通信(SWIPT)混合协议及联合最大比解码(MRC)方式的能量优化方法。将以最大化主用户信号遍历链路能量效率... 针对无线通信网络中小区边缘用户通信质量问题,采用传感中继进行协作通信,为解决引入传感中继所引起的能耗问题,提出了基于无线携能通信(SWIPT)混合协议及联合最大比解码(MRC)方式的能量优化方法。将以最大化主用户信号遍历链路能量效率(EE)为目标的分式规划问题,转化为易求解的非分式规划问题;从功率控制、功率/时间分割因子2个角度分析EE;利用Dinkelbach迭代算法优化基站发射功率,并结合遗传算法联合优化功率分配因子和时间分割因子,以实现遍历链路EE最大化。仿真实验结果表明,该方法在无线认知传感中继网络中能够更好地提升能量效率。 展开更多
关键词 能量效率(EE) 无线能通信(swipt) 协作中继 认知无线电(CR) 小区边缘用户
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基于黄金分割的NOMA-SWIPT协作中继网络能效优化算法研究 被引量:2
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作者 周宁浩 侯嘉 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第8期3169-3175,共7页
为提升网络能效性能,构建了非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)-无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)协作中继网络模型,并采用了一种基于黄金分割(golden section,GS)的Dinkel... 为提升网络能效性能,构建了非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)-无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)协作中继网络模型,并采用了一种基于黄金分割(golden section,GS)的DinkelBach迭代算法来解决能效优化问题。仿真结果表明:GS-DinkelBach算法在获得精准的能效增益的同时,具有更低的计算复杂度;与传统直连网络模型和中继转发网络模型相比,所建立网络模型的最优能效值分别提升了1.07 dB和2.17 dB。 展开更多
关键词 无线能通信(swipt) 非正交多址接入(NOMA) 协作中继 能效
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无线市话的应用与展望 被引量:1
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作者 廖静瑶 张晓红 《中兴通讯技术》 2000年第1期26-29,共4页
文章在分析无线市话应用的基础上,介绍了中兴个人无线通信系统ZXPCS的应用前景。
关键词 无线市话 个人便电话系统 个人无线通信系统
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能量收集网络技术研究与发展 被引量:11
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作者 王哲 李陶深 +2 位作者 叶进 葛志辉 吴敏 《广西科学》 CAS 2019年第3期253-266,355,共14页
能量收集网络(Energy harvesting network,EHN)融合了新能源的优势,为能量受限型网络提供了解决方案,同时实现传统网络的节能减排,为网络的自治与永久运行提供发展前景。针对能量收集网络这一新的研究领域,本文分别从信息论视角、能量... 能量收集网络(Energy harvesting network,EHN)融合了新能源的优势,为能量受限型网络提供了解决方案,同时实现传统网络的节能减排,为网络的自治与永久运行提供发展前景。针对能量收集网络这一新的研究领域,本文分别从信息论视角、能量收集模型、离线与在线能量规划、无线能量与信息联合传输4个方面综述近年的研究现状与相关结论,旨在为能量收集网络的研究发展提供参考。 展开更多
关键词 能量收集网络 能量收集 能量管理 系统规划 无线能通信
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