具有能量收集的多跳认知双向中继网络中断概率分析

发布时间：2025-05-20 04:06

　　 为了提高多跳认知中继网络传输效率,延长生存期和降低中断概率,提出基于时分广播协议、译码转发、网络编码和专用信号塔(power-beacon,PB)辅助能量收集等技术的多跳双向传输方案,研究了采用该方案的衬底方式认知中继网络的中断性能,推导了Rayleigh分块衰落信道下次网络的精确和渐近中断概率。理论分析和仿真结果表明,与传统传输方案相比,所提传输方案具有相近的中断性能,但传输效率却远高于传统方案。次网络中断概率随着PB发射功率的增加或者干扰约束的降低而单调下降。合理设置PB位置,次网络端到端容量,子系统数目和能量收集比率有助于提升次网络中断性能。

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【部分图文】：

图1 网络系统模型

假设网络中所有信道均为独立Rayleigh分块衰落信道,信道系数在一个时隙周期T内保持不变,而在不同时隙间独立变化。信道功率增益|hp|2,|fp|2,|qn|2和|gn|2分别服从数学期望为1/λp,1/βp,1/φn和1/ωn的指数分布,其中λp=βp=dpξ,φn=d....

图2 多跳双向网络数据传输方案(N=3)

图1网络系统模型2网络传输方案

图3 子系统i的TDBC协议

需要说明的是,(2)式忽略了Rk的电路功率消耗。在时隙1和时隙2的后(1-α)T时段,R2i接收到信号分别表示为

图4 EH-DF-NC方案与传统方案性能比较

本文将通过105次MonteCarlo仿真来验证理论分析的结果。为了不失一般性,2个源节点R1和R2N+1以及PR分别位于X-Y平面(-1,0),(1,0)和(0,-2)这3点处,2N-1个中继Rl则依次等间距位于R1和R2N+1之间的X轴上。除图7外,PB均位于X-Y平面(....

本文编号：4046822