含储能缺陷的无线通信能量管理

近年来，能量收集在无线通信研究中受到相当关注。然而，可再生能源的随机性已成为研究难题之一，而储能被提出作为应对该问题的方案。最初，研究人员出于无线通信分析中简洁与兼容的考虑，采用无储能损耗的完美电池模型。但反映实际关切的电池模型应包含能量损耗。本文考虑一种能量收集无线通信模型，其电池在充放电过程中存在能量损耗。我们将电池中的能量下溢（即电池能量水平低于某阈值）视为能量管理问题，刻画了能量下溢概率，并利用大偏差原理与排队论给出了简洁的指数形式表达。具体而言，我们借助电池与数据缓冲模型之间的相似性。进一步，我们提出电池可用空间衰减率作为参数以表征能耗性能。我们进一步概述了一种设定能量需求策略的方法，以满足将能量下溢概率作为约束来规范的能量管理要求。最后，我们通过数值演示证实分析结论，并比较了含损耗电池传输系统与能量一到即耗传输系统的传输性能水平。