无线能量传输支持的设备到设备多播能量协作传输机制

摘要

能量采集支持的设备到设备多播通信(energy harvesting(EH)-supported D2D(device-to-device)multicast communications,EH-D2MD)传输过程中,簇头将面临可用能量缺失和高能量消耗需求的矛盾问题.无线能量协作技术是解决该矛盾问题的一种可行方案.借助无线能量传输技术,D2D多播簇员传输部分可用能量给簇头,共同承担内容卸载,以提升多播簇的传输鲁棒性.于是,建立了EH-D2MD通信在复用蜂窝频谱资源前提下的能量协作传输机制;该机制对频谱复用过程中的能量采集,协作以及数据传输进行了合理规划,并以多播簇传输速率最大化为优化目标,联合优化多域资源(包括:频谱资源分配、协作时间因子规划、功率控制).为了探讨EH-D2MD通信场景的极限性能,提出一种近似下界的凸联合求解方案.经与暴力搜索算法对比,提出方案可得到多播传输速率的近似最优下界解;相比无能量协作机制而言,建立的能量协作传输机制将多播簇传输速率提升45%以上,增强了网络传输鲁棒性.