论文部分内容阅读
在无线通信网络中,信息化的快速发展使得如何提高能源利用率和信息吞吐量成为人们关注的重点。通常情况下我们所处的环境中充满着无线射频信号,如果可以让不方便充电的中继端从所处环境附近的射频信号中提取能量,再将收集到的能量转化为自身可用的能量供信息转发使用,则可以减少因充电而消耗的能量,提高能源利用率,同时中继从射频信号中收集能量的行为也可以减少中继节点的充电次数从而使整个无线通信网络的寿命延长。随着中继端“提取射频信号中能量”和“转发射频信号中携带信息”分时处理技术的成熟,本文所提协议将获得实际可行性。本文分析了中继在连续、离散两种不同能量收集方式下,源端分别为单天线和双天线发送射频信号时的信息吞吐量问题。本文首先分析了在源端单天线工作时,中继基于连续时间能量收集方式的吞吐量大小。由于该方式下的吞吐量比较低,而不同的中继能量收集方式也会带来不同的效果,所以接下来本文提出了中继节点的离散时间能量收集方式,通过计算表达式得出该离散方式在吞吐量性能分析上确实优于连续时间能量收集方式。由于基于源端单天线发送射频信号、中继在连续时间能量收集和离散时间能量收集方式下的吞吐量在部分高信息量要求的地方达不到要求,所以我们分析了源端双天线工作时,中继在离散、连续时间工作方式下的吞吐量。通过两根相互独立的源端天线发送射频信号,中继端同时对两根天线中的射频信号进行能量收集,当收集的能量达到中继预设功率阈值时,两根天线同时进行信息发送,中继端将从源端接收到的信息转发给目的端,当两条链路均中断时才认为无信息吞吐量。两根天线工作相对于单天线工作的中断概率降低很多,从而吞吐量变大。最后对推导出的吞吐量表达式进行仿真,仿真结果表明,在相同的中继收集能量方式下,双天线的吞吐量性能优于单天线的性能;无论源端是单天线还是双天线工作,中继端离散时间能量收集方式下的吞吐量均优于连续时间能量收集方式的吞吐量,且当中继预设功率阈值为-4dBm时,离散和连续时间能量收集方式下的吞吐量均最大。