隨著通信網絡規模的擴大，通信行業能耗不斷增長。在能源日益緊缺的今天，如何實現節能降耗己成為通信行業研究的一個焦點。能量捕獲（EH）技術不僅部署靈活，而且能夠為網絡設備持續提供綠色無污染的能量，成為應用在綠色通信網絡中的前沿技術。同時，作為一種非接觸式電能傳輸技術，無線能量傳輸（ WPT）技術在頻譜利用、節能方面也起到巨大推動作用。但能量捕獲無線通信網絡存在能量來源不穩定、存儲設備容量有限等特性，加上無線信道狀態的隨機性，給網絡資源調度和分配帶來諸多挑戰。為了提高能量使用效率和保障數據傳輸服務質量，本論文考慮能量捕獲無線通信網絡中隨機性因素，利用隨機優化理論對網絡資源調度和分配問題進行分析、建模和優化，具體的工作如下：

　　1．研究了一個點對點無線能量傳輸系統中能量傳輸調度問題。接收端沒有固定能源供給，需通過捕獲發射端傳輸的無線能量來維持運作。在信道狀態信息（CSI）隨機變化和能量傳輸時間有限條件F，發射端選擇CSI好的時隙來執行能量傳輸任務能夠減少能量消耗，提高能量傳輸效率。該調度問題被轉化為一個馬爾科夫決策過程（MDP）。利用隨機動態規劃方法，本論文分別提出不可中斷和可中斷傳輸情況下的計算動率閾值算法。在此基礎上，設計了無線能量傳輸調度策略，并通過數值仿真實驗對所提策略進行了性能驗證。

　　2．研究了能量捕獲無線通信網絡中可伸縮編碼（SVC）視頻傳輸模型，考慮可用能量受限條件下多用戶SVC視頻層數分配問題。在SVC視頻傳輸過程中，能量到達是隨機的，同時每個用戶在不同時隙下的CSI也是隨機變化的。在這些隨機因素下，為了保證SVC視頻傳輸的連續性以及視頻層數分配的公平性，本文將SVC視頻層數分配問題建模為帶約束的傳輸效用最大化問題，并基于大偏差原理（LDP）提出了基于在線測量的視頻層數分配策略（OM-VLAS）和基于在線測量的啟發式視頻層數分配策略（ OM-HVLAS）。最后，基于真實的SVC視頻序列進行了仿真實驗，實驗結果驗證了所提策略的有效性。

　　3．設計了微波式無線能量傳輸系統控制協議：（1）根據信息和能量交互的不同階段，本文分別定義了發射端和接收端的不同狀態，并根據定義的狀態設計了信息和能量交互方法，通過無線信息交互便可實現無線輸能連接的建立、發起和釋放；（2）為了有效控制發射端傳輸功率，提出了一種基于迭代學習的PID控制方法；（3）提出了一種多接收端調度方法用以實現接收端的有序管理與調度。