无线信息和能量同传的D2D通信

资 源 简 介

无线信息和能量同传的D2D通信

详 情 说 明

无线信息和能量同传（SWIPT）的D2D（设备间直接通信）技术是5G/6G网络中的研究热点，其核心在于通过射频信号同时完成数据传递和能量补给。该场景下，系统设计通常面临功率分配、频谱效率与能量收集效率的联合优化问题。

在数学建模时，这类问题常被转化为带有约束条件的凸优化模型，例如最大化系统总速率，同时满足能量收集阈值和发射功率限制。拉格朗日乘数法在此发挥关键作用——通过构造对偶函数将原始问题分解为更易求解的子问题。具体步骤包括：

约束转化：将能量收集需求转化为不等式约束 拉格朗日函数构建：引入乘子合并目标函数与约束条件 KKT条件分析：通过梯度为零的驻点寻找最优解

典型应用场景中，基站需要协调蜂窝用户与D2D用户对的资源竞争，而联合优化收发器设计、时间分配和功率分割比例是实现帕累托最优的关键。值得注意的是，实际部署还需考虑信道状态信息的实时性以及能量接收电路的非线性特性。