無線獵能通訊波束成形及資源管理設計與實現

隨著物聯網 時代來臨，無線 資料服務需求與之劇增，射頻 需求與之劇增，射頻 需求與之劇增，射頻 訊號可用於無線 能量傳輸與轉換作為遠 程無線 裝置能源匱乏 問題的解決方案 。這項技術 。這項技術 實現“真正”的無線通訊，使無線 裝置不再需要 連接 固定電纜 線或定期更換電池 ，然而遠場 無線充電有許多問題 尚待解決 方能真正 應用於實際環境中。首 先，能量 先，能量 先，能量 傳輸效益會因 射頻訊號 於無線通道中傳遞產生衰減，尤其隨著 傳遞產生衰減，尤其隨著 傳遞產生衰減，尤其隨著 無線基地台與無線裝置間距離 增加衰減會 越顯著。 越顯著。 再者，如何分配 資料及能量 傳輸 時間 ，使其 ，使其 滿足 系統整體 服務 品質要求 也是必須 解決的問題。最後 解決的問題。最後 解決的問題。最後 ，同時 支援資料及能量傳輸會 造成環境中 的干擾 問題，因此 ，因此 ，如何對干擾 訊號進行 有效管理 使得 干擾 可利用來 對無線裝置充電並且確保 無線資料傳 輸品質是本 計畫的 另一重點 。本 研究 計畫的目標是藉由天線波束成形 及資源 分配管理技術的綜合設計來解決上述 問題，並 問題，並 問題，並 建立基於軟體定 義無線電 的無線獵能通訊平台進行 實際實驗驗證。 驗證。 在第一年計畫 中，於數個倚賴 無線基地台下行 無線 供電來提供上行資料傳輸 的無線 裝置 下，提出 下，提出 下，提出 在完美通道狀態資訊與不完美通道狀態資訊下的上行多 重接取系統最佳和穩健 設計。 設計。 延伸第一年研究成果，在第二年 計畫 中，吾人主要專注於兩個 ，吾人主要專注於兩個 可應用於 物聯網 的無線獵能通訊：裝置 與：裝置 與間直接通訊 系統以及多 用戶對通訊 系統來提供 額外的無線充電 功 能。天線波束成 形及資源 分配管理 的結合 設計使無線 裝置 達到所需 服務品質 ，同時使系統 資料吞吐量 最大化 ，在計畫中，吾人 也將利用 電腦模擬 與理論分析 評估 演算法 於網路 的整體 效能 ，幾個 重要設計 因素：天線波束成 因素：天線波束成 因素：天線波束成 因素：天線波束成 形、功率配 置時間分、功率配 置時間分、功率配 置時間分、功率配 置時間分皆會被廣泛地研究 與討論，同時 論，同時 論，同時 建立 基於軟體定義無線電 的無線獵能通訊平台，併入所設計的演算法 平台，併入所設計的演算法 平台，併入所設計的演算法 於實際無線通道環境中進行無線 獵能通訊 可行 性評估與效 能測試，計畫 所開發的應用與平台可作為無線 獵能通訊 設計參考實例 。