CN111988797B - 无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统 - Google Patents

无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111988797B
CN111988797B CN202010793651.6A CN202010793651A CN111988797B CN 111988797 B CN111988797 B CN 111988797B CN 202010793651 A CN202010793651 A CN 202010793651A CN 111988797 B CN111988797 B CN 111988797B
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
network
relay
relay node
source node
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010793651.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111988797A (zh
Inventor
张煜
熊轲
吴鹏
单葆国
谭显东
王成洁
唐伟
刘小聪
贾跃龙
谭清坤
马捷
霍沫霖
冀星沛
李江涛
张成龙
吴姗姗
徐朝
段金辉
张春成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Energy Research Institute Co Ltd
Original Assignee
State Grid Energy Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Energy Research Institute Co Ltd filed Critical State Grid Energy Research Institute Co Ltd
Priority to CN202010793651.6A priority Critical patent/CN111988797B/zh
Publication of CN111988797A publication Critical patent/CN111988797A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111988797B publication Critical patent/CN111988797B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/391—Modelling the propagation channel
    • H04B17/3911—Fading models or fading generators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876—Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
    • H04L43/0888—Throughput
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/22—Traffic simulation tools or models
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/06—Testing, supervising or monitoring using simulated traffic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法与系统，该方法包括步骤获取两跳多中继网络相关计算所需数据；计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量及信息传输信号值，及目的节点接收选定中继节点的信息传输信号值；计算确定网络的端到端中断概率及吞吐量；根据计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估，根据评估结果对网络进行优化。本发明通过分析网络信息传输与能量间的因果关系及系统各因素对户外无线能量传输驱动中继网络端到端中断概率及吞吐量性能的影响，确定能够适应户外物联网形势发展要求的、能够克服物联网节点能量有限缺点的、莱斯衰落信道条件下的网络性能评估计算方法。

Description

无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统
技术领域
本发明涉及网络性能分析与优化技术领域，具体涉及一种无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统。
背景技术
中继技术可以扩大网络覆盖范围，有效提高网络容量和用户服务质量。无线射频能量收集技术能够为网络中能量受限的节点提供稳定的能量，且管理方便，可以解决无线设备电池资源有限、极端环境下不易更换、人工维护成本高的问题，因此基于无线能量传输的中继网络被广泛研究。
由于无线能量传输网络可广泛应用于户外物联网中(如铁路物联网、矿山物联网、环境监测物联网等)，而视野空旷的户外物联网主要处于以直射路径为主的环境中，通常户外场景下的无线衰落信道建模为莱斯衰落信道，而且在实际的无线能量传输中，能量主要来自于直射分量，所以视距传输不可忽视，考虑到这一点莱斯衰落信道模型在无线能量传输网络中更具有实用性。
然而，目前研究工作要么针对瑞利衰落信道，要么针对Nakagami-m衰落信道。Nakagami-m虽然可以近似地描述莱斯衰落，但对于精确分析直射分量对能量站辅助的能量收集中继网络性能的影响，目前还没有相关的技术为网络优化设计提供有效的性能评估参考。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法，包括以下步骤：
获取两跳多中继网络相关计算所需数据；包括源节点天线数量及其发射功率、中继节点数量、源节点发射总功率、源节点至各中继节点的距离、各中继节点到目的节点的距离、网络配置参数；
计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量传输信号及信息传输信号，及目的节点接收选定中继节点的信息传输信号；
计算确定网络的端到端中断概率及吞吐量；
根据计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估，根据评估结果对网络进行优化；其中，
网络由无线通信连接的一个源节点S，NR个能量受限的中继节点Ri(1≤i≤NR)和一个目的节点D组成；源节点S配备多根天线，各中继节点Ri和目的节点D均为单天线设备。
在上述方法中，所述计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量传输信号及信息传输信号，及目的节点接收选定中继节点的信息传输信号具体包括以下步骤：
(1)在第一阶段中ρT内，选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei为：
Figure GDA0002732916880000021
式中，η(0＜η＜1)为中继节点能量转换效率；Ns为源节点S的天线数量；Psum为源节点S的发射总功率；发射总功率平均分配，Ps＝Psum/Ns为源节点S每根天线的发射功率；
Figure GDA0002732916880000022
为源节点S到选定中继节点Ri链路的信道系数；
Figure GDA0002732916880000023
为源节点S到选定中继节点Ri的距离；m为路径损耗指数；
(2)在第二阶段的(1-ρ)T/2内，选定中继节点Ri从源节点S处接收到的信息传输信号值
Figure GDA0002732916880000024
为：
Figure GDA0002732916880000031
式中，xs为源节点S每根天线的发射信号，满足E[|xs|2]＝PS；
Figure GDA00027329168800000313
表示选定中继节点Ri处均值为0，方差为N0的加性高斯白噪声；
(3)在第三阶段的(1-ρ)T/2内，选定中继节点Ri利用从源节点S收获的能量，将从源节点S收到的信息传输信号放大转发给目的节点D，则目的节点D处接收到的信息传输信号值为：
Figure GDA0002732916880000032
式中，
Figure GDA0002732916880000033
为选定中继节点Ri到目的节点D链路的信道系数；nD为目的节点D处均值为0，方差为N0的加性高斯白噪声；
Figure GDA0002732916880000034
为选定中继节点Ri到目的节点D的距离；
Figure GDA0002732916880000035
表示目的节点D处的噪声；
Figure GDA0002732916880000036
表示目的节点D处的有效信号；
Figure GDA0002732916880000037
为选定中继节点Ri发射的信息传输信号，表示为：
Figure GDA0002732916880000038
Figure GDA0002732916880000039
为放大系数，可计算选定中继节点Ri的放大系数
Figure GDA00027329168800000310
为：
Figure GDA00027329168800000311
其中
Figure GDA00027329168800000312
在上述方法中，所述网络的端到端中断概率包括网络链路中断的概率、选定中继节点Ri能量受限的概率、选定中继节点Ri能量够用的概率之和。
在上述方法中，所述
(1)网络链路中断的概率计算如下：
网络端到端信噪比为：
Figure GDA0002732916880000041
由于实际中，噪声功率N0与选定中继节点Ri的发射功率
Figure GDA0002732916880000042
满足N0
Figure GDA0002732916880000043
因此可忽略(4)式分母式中
Figure GDA0002732916880000044
部分括号中的N0，则公式(4)网络端到端信噪比可近似表示为：
Figure GDA0002732916880000045
令
Figure GDA0002732916880000046
γ0＝PS/N0为源节点S每根天线发射功率与噪声功率的比值，则公式(5)可重新表示为：
Figure GDA0002732916880000047
则，网络链路中断的概率计算如下式：
Figure GDA0002732916880000051
式中，系统网络最低所需的传输速率为R0，根据香农公式可得网络端到端信噪比阙值
Figure GDA0002732916880000052
W表示网络带宽；
FY(x)为
Figure GDA0002732916880000053
的累积分布函数，具体为：
Figure GDA0002732916880000054
式中，
Figure GDA0002732916880000055
为源节点S到选定中继节点Ri链路的信道莱斯因子；
Figure GDA0002732916880000056
为源节点S到选定中继节点Ri信道增益随机变量
Figure GDA0002732916880000057
的均值；
C1理论取值为无穷大；
fX(x)为
Figure GDA0002732916880000058
的概率密度函数，具体如下式：
Figure GDA0002732916880000059
式中，
Figure GDA00027329168800000510
Figure GDA00027329168800000511
为选定中继节点Ri到目的节点D链路的信道莱斯因子，
Figure GDA00027329168800000512
为选定中继节点Ri到目的节点D的信道增益随机变量
Figure GDA00027329168800000513
的均值，C2理论取值为无穷大；
(2)选定中继节点Ri能量受限的概率：
当选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei小于电路门限值时，选定中继节点Ri无法工作，此时网络发生中断；因此选定中继节点Ri能量受限的概率计算如下式：
Figure GDA0002732916880000061
式中，EQ表示的是中继电路的启动能量门限值；
Figure GDA0002732916880000062
(3)选定中继节点Ri能量够用的概率：
当选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei大于中继电路启动能量门限值时，选定中继节点Ri正常工作，则选定中继节点Ri能量够用的概率计算具体如下式：
Figure GDA0002732916880000063
因此，网络的端到端中断概率为：
Pout＝Plack+Penough*Plinkout,
代入(7)(8)(9)式化简后的网络中断概率计算公式如下：
Figure GDA0002732916880000064
式中，Kv()为第二类v阶修正贝塞尔函数，
Figure GDA0002732916880000065
在上述方法中，所述网络的吞吐量计算如下式：
Figure GDA0002732916880000071
在上述方法中，所述根据计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估包括以下几种情况：
(1)当源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，随着时间分割因子的增大，网络中断概率先减小后增大；
(2)当源节点总发射功率、源节点天线数量、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，信道莱斯因子越大，网络中断概率越小；
(3)当源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，源节点总发射功率越大，网络的吞吐量越大；
(4)当源节点总发射功率、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，当源节点天线数量越多网络吞吐量越大；
(5)当源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，选择与源节点和目的节点距离之和最短的中继作为选定中继时的网络吞吐量要优于选择与源节点距离最短的中继节点作为选定中继时的网络吞吐量。
本发明还提供了一种无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析系统，包括：
网络由无线通信连接的一个源节点S，NR个能量受限的中继节点Ri(1≤i≤NR)和一个目的节点D组成；源节点S配备多根天线，各中继节点Ri(1≤i≤NR)和目的节点D均为单天线设备；
还包括：
数据输入单元：用于输入两跳多中继网络相关计算所需数据；
包括源节点天线数量及其各发射功率、中继节点数量、源节点发射总功率、源节点至各中继节点的距离、各中继节点到目的节点的距离、网络配置参数等等；
第一计算单元：用于计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量及信息值，及目的节点接收选定中继节点的信息值；
第二计算单元：用于根据第一计算单元计算结果计算确定网络的端到端中断概率及吞吐量；
网络分析优化单元：用于根据第二计算单元计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估，并根据评估结果对网络进行优化。
本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法。
本发明提供的适用于莱斯衰落信道条件的无线能量传输驱动的两跳多中继网络的计算方法，通过分析网络信息传输与能量间的因果关系及系统各因素对户外无线能量传输驱动中继网络端到端中断概率及吞吐量性能的影响，确定能够适应户外物联网形势发展要求的、能够克服物联网节点能量有限缺点的、莱斯衰落信道条件下的网络性能评估计算方法，可用于网络设计理论分析和数值实验，对网络设计具有重要的指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的方法流程示意图；
图2为本发明提供的户外无线能量传输驱动的两跳多中继网络模型示意图；
图3为本发明提供的网络能量收集和信息传输过程时间轴；
图4为本发明提供的系统框架示意图；
图5为本发明提供的计算机可读存储介质示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明做出详细的说明。
如图1所示，本发明提供了一种无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法，包括以下步骤：
S1、获取两跳多中继网络相关计算所需数据；
包括源节点天线数量及其各发射功率、中继节点数量、源节点发射总功率、源节点至各中继节点的距离、各中继节点到目的节点的距离、网络配置参数等等；
本实施例中，如图2-3所示，为户外无线能量传输驱动的两跳多中继网络模型及网络模型中各节点能量收集和信息传输过程示意图，其中，
本模型网络由无线通信连接的一个源节点S，NR个能量受限的中继节点Ri(i＝1…NR)和一个目的节点D组成。
源节点S配备多根天线，各中继节点Ri和目的节点D均为单天线设备。本网络设定源节点S到目的节点D不存在直射路径，源节点S只能通过中继节点Ri转发信息到目的节点D，则该网络根据两种基于距离的中继选择策略如下：
策略1：选择源节点到中继节点、中继节点到目的节点两跳距离之和最短的中继节点作为选定中继节点；
策略2：选择源节点到中继节点距离最短的中继节点作为选定中继节点；
根据策略从多个中继节点中选择一个中继节点作为选定中继节点进行能量和信息传输，选定的中继节点Ri采用半双工放大转发模式工作。
如图3所示，该网络完成源节点S到目的节点D的端到端信息传输任务分为三个阶段；
第一阶段为选定中继节点Ri从源节点S处收集能量，持续时间为ρT；第二阶段为选定中继节点Ri从源节点S处接收信息，持续时间为(1-ρ)T/2；第三阶段为目的节点D从选定中继节点Ri处接收信息，持续时间(1-ρ)T/2；其中ρ为时间分割因子，T为一个传输周期。
在户外物联网场景下，信号传输中存在明显的直射路径，因此本实施例采用莱斯衰落模型刻画信道更为准确。假设每跳信道是准静态、独立、同分布的莱斯衰落信道。
S2、计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量传输信号及信息传输信号，及目的节点接收选定中继节点的信息传输信号；计算具体如下：
(1)在第一阶段中ρT内，选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei为：
Figure GDA0002732916880000111
式中，η(0＜η＜1)为中继节点能量转换效率；Ns为源节点S的天线数量；Psum为源节点S的发射总功率；发射总功率平均分配，Ps＝Psum/Ns为源节点S每根天线的发射功率；
Figure GDA0002732916880000112
为源节点S到选定中继节点Ri链路的信道系数；
Figure GDA0002732916880000113
为源节点S到选定中继节点Ri的距离；m为路径损耗指数。
(2)在第二阶段的(1-ρ)T/2内，选定中继节点Ri从源节点S处收集到的信息传输信号值
Figure GDA0002732916880000114
为：
Figure GDA0002732916880000115
式中，xs为源节点S每根天线的发射信号，满足E[|xs|2]＝PS；
Figure GDA0002732916880000121
表示选定中继节点Ri处均值为0，方差为N0的加性高斯白噪声。
(3)在第三阶段的(1-ρ)T/2内，选定中继节点Ri利用第一阶段从源节点S收获的能量，将第二阶段从源节点S收到的信息传输信号放大转发给目的节点D，计算目的节点D处接收到的信息传输信号值为：
Figure GDA0002732916880000122
式中，
Figure GDA0002732916880000123
为选定中继节点Ri到目的节点D链路的信道系数；nD为目的节点D处均值为0，方差为N0的加性高斯白噪声；
Figure GDA0002732916880000124
为选定中继节点Ri到目的节点D的距离；
Figure GDA0002732916880000125
表示目的节点D处的噪声；
Figure GDA0002732916880000126
表示目的节点D处的有效信号；
Figure GDA0002732916880000127
为选定中继节点Ri发射信号，表示为：
Figure GDA0002732916880000128
Figure GDA0002732916880000129
为放大系数，可计算选定中继节点Ri的放大系数
Figure GDA00027329168800001210
为：
Figure GDA00027329168800001211
其中
Figure GDA00027329168800001212
S3、根据步骤S2计算确定网络的端到端中断概率及吞吐量。
一、网络的端到端中断概率。
网络的端到端中断概率包括网络链路中断的概率、选定中继节点Ri能量受限的概率、选定中继节点Ri能量够用的概率之和；其中，
(1)网络链路中断的概率计算如下：
首先计算网络端到端信噪比为：
Figure GDA0002732916880000131
由于实际中，噪声功率N0与选定中继节点Ri的发射功率
Figure GDA0002732916880000132
满足N0
Figure GDA0002732916880000133
因此可忽略(4)式分母式中
Figure GDA0002732916880000134
部分括号中的N0，则公式(4)网络端到端信噪比可近似表示为：
Figure GDA0002732916880000135
令
Figure GDA0002732916880000136
γ0＝PS/N0为源节点S每根天线发射功率与噪声功率的比值，则公式(5)可重新表示为：
Figure GDA0002732916880000137
则，网络链路中断的概率计算如下式：
Figure GDA0002732916880000138
式中，系统网络最低所需的传输速率为R0，根据香农公式可得网络端到端信噪比阙值
Figure GDA0002732916880000141
W表示网络带宽；
FY(x)为
Figure GDA0002732916880000142
的累积分布函数，具体为：
Figure GDA0002732916880000143
式中，
Figure GDA0002732916880000144
为源节点S到选定中继节点Ri链路的信道莱斯因子；
Figure GDA0002732916880000145
为源节点S到选定中继节点Ri信道增益随机变量
Figure GDA0002732916880000146
的均值；
C1理论取值为无穷大，C1取值越大计算结果越精确，实际应用中取大于30的正整数可满足绝大部分情况下精确性要求；
fX(x)为
Figure GDA0002732916880000147
的概率密度函数，具体如下式：
Figure GDA0002732916880000148
式中，
Figure GDA0002732916880000149
Figure GDA00027329168800001410
为选定中继节点Ri到目的节点D链路的信道莱斯因子，
Figure GDA00027329168800001411
为选定中继节点Ri到目的节点D的信道增益随机变量
Figure GDA00027329168800001412
的均值，C2理论取值为无穷大，C2取值越大计算结果越精确，实际应用中取大于30的正整数可满足绝大部分情况下精确性要求。
(2)选定中继节点Ri能量受限的概率：
当选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei小于电路门限值时，选定中继节点Ri无法工作，此时网络发生中断；因此选定中继节点Ri能量受限的概率计算如下式：
Figure GDA0002732916880000151
式中，EQ表示的是中继电路的启动(激活)能量门限值；
Figure GDA0002732916880000152
(3)选定中继节点Ri能量够用的概率：
当选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei大于中继电路的启动(激活)能量门限值时，选定中继节点Ri正常工作，则选定中继节点Ri能量够用的概率计算具体如下式：
Figure GDA0002732916880000153
因此，网络的端到端中断概率为：
Pout＝Plack+Penough*Plinkout,
代入(7)(8)(9)式化简后的网络中断概率计算公式如下：
Figure GDA0002732916880000154
式中，Kv()为第二类v阶修正贝塞尔函数，
Figure GDA0002732916880000155
二、网络的吞吐量
根据上述内容，网络的吞吐量计算如下式：
Figure GDA0002732916880000161
S4、根据步骤S3中计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估，根据评估结果对网络进行优化。
本实施例，分析源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率以及节点相对位置等因素对户外无线能量传输驱动中继网络端到端中断概率及吞吐量性能的影响，具体包括以下几种情况：
(1)当源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，随着时间分割因子的增大，网络中断概率先减小后增大；
(2)当源节点总发射功率、源节点天线数量、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，信道莱斯因子越大，网络中断概率越小；其中，信道莱斯因子包括源节点与选定中继节点和选定中继节点与目的节点间的信道莱斯因子；
(3)当源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，源节点总发射功率越大，网络的吞吐量越大；
(4)当源节点总发射功率、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，当源节点天线数量越多网络吞吐量越大；
(5)当源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，选择与源节点和目的节点距离之和最短的中继作为选定中继时的网络吞吐量要优于选择与源节点距离最短的中继节点作为选定中继时的网络吞吐量。
本实施例提供的适用于莱斯衰落信道条件的无线能量传输驱动的两跳多中继网络的计算方法，通过分析网络信息传输与能量间的因果关系、系统中断概率、系统吞吐量，能够定量分析源节点总发射功率、源节点天线数量、莱斯因子、时间分割因子、能量转化效率以及节点相对位置等因素对户外无线能量传输驱动中继网络端到端中断概率及吞吐量性能的影响，能够适应户外物联网形势发展要求的、能够克服物联网节点能量有限缺点的、莱斯衰落信道条件下的网络性能评估计算方法，可用于网络设计理论分析和数值实验，对网络设计具有重要的指导意义。
本发明还提供了一种无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析网络，包括：
本模型网络由无线通信连接的一个源节点S，NR个能量受限的中继节点Ri(1≤i≤NR)和一个目的节点D组成。
源节点S配备多根天线，各中继节点Ri和目的节点D均为单天线设备。本网络设定源节点S到目的节点D不存在直射路径，源节点S只能通过中继节点Ri转发信息到目的节点D，则该网络根据两种基于距离的中继选择策略如下：
策略1：选择源节点到中继节点、中继节点到目的节点两跳距离之和最短的中继节点作为选定中继节点；
策略2：选择源节点到中继节点距离最短的中继节点作为选定中继节点；
根据策略，从多个中继节点Ri中选择一个中继节点作为选定中继节点进行能量和信息传输，选定的中继节点Ri采用半双工放大转发模式工作。
该网络完成源节点S到目的节点D的端到端信息传输任务分为三个阶段；
第一阶段为选定中继节点Ri从源节点S处收集能量传输信号，持续时间为ρT；第二阶段为选定中继节点Ri从源节点S处接收信息传输信号，持续时间为(1-ρ)T/2；第三阶段为目的节点D从选定的中继节点Ri处接收信息传输信号，持续时间(1-ρ)T/2；其中ρ为时间分割因子，T为一个传输周期。
还包括：
数据输入单元：用于输入两跳多中继网络相关计算所需数据；
包括源节点天线数量及其各发射功率、中继节点数量、源节点发射总功率、源节点至各中继节点的距离、各中继节点到目的节点的距离、网络配置参数等等；
第一计算单元：用于计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量传输信号及信息传输信号，及目的节点接收选定中继节点的信息传输信号；具体计算如下：
(1)选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei为：
Figure GDA0002732916880000181
式中，η(0＜η＜1)为能量转换效率；Ns为源节点S的天线数量；Psum为源节点S的发射总功率；发射总功率平均分配，Ps＝Psum/Ns为源节点S每根天线的发射功率；
Figure GDA0002732916880000182
为源节点S到选定中继节点Ri链路的信道系数；
Figure GDA0002732916880000183
为源节点S到选定中继节点Ri的距离；m为路径损耗指数。
(2)选定中继节点Ri从源节点S处接收到的信息传输信号值
Figure GDA0002732916880000184
为：
Figure GDA0002732916880000185
式中，xs为源节点S每根天线的发射信号，满足E[|xs|2]＝PS；
Figure GDA0002732916880000186
表示选定中继节点Ri处均值为0，方差为N0的加性高斯白噪声。
(3)选定中继节点Ri利用第一阶段从源节点S收获的能量，选定中继节点Ri将从源节点S收到的信息传输信号放大转发给目的节点D，计算目的节点D处接收到的信息传输信号值为：
Figure GDA0002732916880000191
式中，hRiD为选定中继节点Ri到目的节点D链路的信道系数；nD为目的节点D处均值为0，方差为N0的加性高斯白噪声；
Figure GDA0002732916880000192
为选定中继节点Ri到目的节点D的距离；
Figure GDA0002732916880000193
表示目的节点D处的噪声；
Figure GDA0002732916880000194
表示目的节点D处的有效信号；
Figure GDA0002732916880000195
为选定中继节点Ri发射信号，表示为：
Figure GDA0002732916880000196
Figure GDA0002732916880000197
为放大系数，可计算选定中继节点Ri的放大系数
Figure GDA0002732916880000198
为：
Figure GDA0002732916880000199
其中
Figure GDA00027329168800001910
第二计算单元：用于根据第一计算单元计算结果计算确定网络的端到端中断概率及吞吐量；包括
端到端中断概率计算模块，用于计算网络的端到端中断概率；
网络的端到端中断概率包括网络链路中断的概率、选定中继节点Ri能量受限的概率、选定中继节点Ri能量够用的概率之和；其中，
(1)网络链路中断的概率计算如下：
首先计算网络端到端信噪比为：
Figure GDA0002732916880000201
由于实际中，噪声功率N0与选定中继节点Ri的发射功率
Figure GDA0002732916880000202
满足N0
Figure GDA0002732916880000203
因此可忽略(15)式分母式中
Figure GDA0002732916880000204
部分括号中的N0，则公式(15)网络端到端信噪比可近似表示为：
Figure GDA0002732916880000205
令
Figure GDA0002732916880000206
γ0＝PS/N0为源节点S每根天线发射功率与噪声功率的比值，则公式(16)可重新表示为：
Figure GDA0002732916880000207
则，网络链路中断的概率计算如下式：
Figure GDA0002732916880000208
式中，系统网络最低所需的传输速率为R0，根据香农公式可得网络端到端信噪比阙值
Figure GDA0002732916880000209
W表示网络带宽；
FY(x)为
Figure GDA0002732916880000211
的累积分布函数，具体为：
Figure GDA0002732916880000212
式中，
Figure GDA0002732916880000213
为源节点S到选定中继节点Ri链路的信道莱斯因子；
Figure GDA0002732916880000214
为源节点S到选定中继节点Ri信道增益随机变量
Figure GDA0002732916880000215
的均值；
C1理论取值为无穷大，C1取值越大计算结果越精确，实际应用中取大于30的正整数可满足绝大部分情况下精确性要求；
fX(x)为
Figure GDA0002732916880000216
的概率密度函数，具体如下式：
Figure GDA0002732916880000217
式中，
Figure GDA0002732916880000218
Figure GDA0002732916880000219
为选定中继节点Ri到目的节点D链路的信道莱斯因子，
Figure GDA00027329168800002110
为选定中继节点Ri到目的节点D的信道增益随机变量
Figure GDA00027329168800002111
的均值，C2理论取值为无穷大，C2取值越大计算结果越精确，实际应用中取大于30的正整数可满足绝大部分情况下精确性要求。
(2)选定中继节点Ri能量受限的概率：
当选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei小于电路门限值时，选定中继节点Ri无法工作，此时网络发生中断；因此选定中继节点Ri能量受限的概率计算如下式：
Figure GDA0002732916880000221
式中，EQ表示的是中继电路的启动(激活)能量门限值；
Figure GDA0002732916880000222
(3)选定中继节点Ri能量够用的概率：
当选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei大于中继电路的启动(激活)能量门限值时，选定中继节点Ri正常工作，则选定中继节点Ri能量够用的概率计算具体如下式：
Figure GDA0002732916880000223
因此，网络的端到端中断概率为：
Pout＝Plack+Penough*Plinkout,
代入(18)(19)(20)式化简后的网络中断概率计算公式如下：
Figure GDA0002732916880000224
式中，Kv()为第二类v阶修正贝塞尔函数，
Figure GDA0002732916880000225
吞吐量计算模块，用于根据网络的端到端中断概率计算网络的吞吐量；网络的吞吐量计算如下式：
Figure GDA0002732916880000231
网络分析优化单元：用于根据第二计算单元计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估，并根据评估结果对网络进行优化。
本实施例，分析源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率以及节点相对位置等因素对户外无线能量传输驱动中继网络端到端中断概率及吞吐量性能的影响，具体网络性能评估包括以下几种情况：
(1)当源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，随着时间分割因子的增大，网络中断概率先减小后增大；
(2)当源节点总发射功率、源节点天线数量、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，信道莱斯因子越大，网络中断概率越小；
(3)当源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，源节点总发射功率越大，网络的吞吐量越大；
(4)当源节点总发射功率、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，当源节点天线数量越多网络吞吐量越大；
(5)当源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置等因素固定的情况下，选择与源节点和目的节点距离之和最短的中继作为选定中继时的网络吞吐量要优于选择与源节点距离最短的中继节点作为选定中继时的网络吞吐量。
如图5所示，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法，或者计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或网络实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及网络实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取两跳多中继网络相关计算所需数据；包括源节点天线数量及其天线发射功率、中继节点数量、源节点发射总功率、源节点至各中继节点的距离、各中继节点到目的节点的距离、网络配置参数；
计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量传输信号及信息传输信号，及目的节点接收选定中继节点的信息传输信号；
计算确定网络的端到端中断概率及吞吐量；
根据计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估，根据评估结果对网络进行优化；其中，
网络由无线通信连接的一个源节点S，NR个能量受限的中继节点Ri(1≤i≤NR)和一个目的节点D组成；源节点S配备多根天线，各中继节点Ri和目的节点D均为单天线设备；
所述计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量传输信号及信息传输信号，及目的节点接收选定中继节点的信息传输信号具体包括以下步骤：
1.1在第一阶段中ρT内，选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei为：
Figure FDA0003754612350000011
式中，η(0<η<1)为中继节点能量转换效率；Ns为源节点S的天线数量；Psum为源节点S的发射总功率；发射总功率平均分配，Ps＝Psum/Ns为源节点S每根天线的发射功率；
Figure FDA0003754612350000012
为源节点S到选定中继节点Ri链路的信道系数；
Figure FDA0003754612350000013
为源节点S到选定中继节点Ri的距离；m为路径损耗指数；
1.2在第二阶段的(1-ρ)T/2内，选定中继节点Ri从源节点S处接收到的信息传输信号值
Figure FDA0003754612350000021
为：
Figure FDA0003754612350000022
式中，xs为源节点S每根天线的发射信号，满足E[|xs|2]＝PS；
Figure FDA0003754612350000023
表示选定中继节点Ri处均值为0，方差为N0的加性高斯白噪声；
1.3在第三阶段的(1-ρ)T/2内，选定中继节点Ri利用从源节点S收获的能量，将从源节点S收到的信息传输信号放大转发给目的节点D，则目的节点D处接收到的信息传输信号值为：
Figure FDA0003754612350000024
式中，
Figure FDA0003754612350000025
为选定中继节点Ri到目的节点D链路的信道系数；nD为目的节点D处均值为0，方差为N0的加性高斯白噪声；
Figure FDA0003754612350000026
为选定中继节点Ri到目的节点D的距离；
Figure FDA0003754612350000027
表示目的节点D处的噪声；
Figure FDA0003754612350000028
表示目的节点D处的有效信号；
Figure FDA0003754612350000029
为选定中继节点Ri发射的信息传输信号，表示为：
Figure FDA00037546123500000210
Figure FDA00037546123500000211
为放大系数，可计算选定中继节点Ri的放大系数
Figure FDA00037546123500000212
为：
Figure FDA00037546123500000213
其中
Figure FDA00037546123500000214
所述网络的端到端中断概率包括网络链路中断的概率、选定中继节点Ri能量受限的概率、选定中继节点Ri能量够用的概率之和；
①网络链路中断的概率计算如下：
网络端到端信噪比为：
Figure FDA0003754612350000031
由于实际中，噪声功率N0与选定中继节点Ri的发射功率
Figure FDA0003754612350000032
满足
Figure FDA0003754612350000033
因此可忽略(4)式分母式中
Figure FDA0003754612350000034
部分括号中的N0，则公式(4)网络端到端信噪比可近似表示为：
Figure FDA0003754612350000035
令
Figure FDA0003754612350000036
γ0＝PS/N0为源节点S每根天线发射功率与噪声功率的比值，则公式(5)可重新表示为：
Figure FDA0003754612350000037
则，网络链路中断的概率计算如下式：
Figure FDA0003754612350000041
式中，系统网络最低所需的传输速率为R0，根据香农公式可得网络端到端信噪比阙值
Figure FDA0003754612350000042
W表示网络带宽；
FY(x)为
Figure FDA0003754612350000043
的累积分布函数，具体为：
Figure FDA0003754612350000044
式中，
Figure FDA0003754612350000045
为源节点S到选定中继节点Ri链路的信道莱斯因子；
Figure FDA0003754612350000046
为源节点S到选定中继节点Ri信道增益随机变量
Figure FDA0003754612350000047
的均值；
C1理论取值为无穷大；
fX(x)为
Figure FDA0003754612350000048
的概率密度函数，具体如下式：
Figure FDA0003754612350000049
式中，
Figure FDA00037546123500000410
Figure FDA00037546123500000411
为选定中继节点Ri到目的节点D链路的信道莱斯因子，
Figure FDA00037546123500000412
为选定中继节点Ri到目的节点D的信道增益随机变量
Figure FDA00037546123500000413
的均值，C2理论取值为无穷大；
②选定中继节点Ri能量受限的概率：
当选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei小于电路门限值时，选定中继节点Ri无法工作，此时网络发生中断；因此选定中继节点Ri能量受限的概率计算如下式：
Figure FDA0003754612350000051
式中，EQ表示的是中继电路的启动能量门限值；
Figure FDA0003754612350000052
③选定中继节点Ri能量够用的概率：
当选定中继节点Ri从源节点S处收集到的能量Ei大于中继电路的启动能量门限值时，选定中继节点Ri正常工作，则选定中继节点Ri能量够用的概率计算具体如下式：
Figure FDA0003754612350000053
因此，网络的端到端中断概率为：
Pout＝Plack+Penough*Plinkout,
代入(7)(8)(9)式化简后的网络中断概率计算公式如下：
Figure FDA0003754612350000054
式中，Kv(·)为第二类v阶修正贝塞尔函数，
Figure FDA0003754612350000055
2.如权利要求1所述的无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法，其特征在于，所述网络的吞吐量计算如下式：
Figure FDA0003754612350000061
3.如权利要求1所述的无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法，其特征在于，所述根据计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估包括以下几种情况：
一、当源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置因素固定的情况下，随着时间分割因子的增大，网络中断概率先减小后增大；
二、当源节点总发射功率、源节点天线数量、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置因素固定的情况下，信道莱斯因子越大，网络中断概率越小；
三、当源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置因素固定的情况下，源节点总发射功率越大，网络的吞吐量越大；
四、当源节点总发射功率、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置因素固定的情况下，当源节点天线数量越多网络吞吐量越大；
五、当源节点总发射功率、源节点天线数量、信道莱斯因子、时间分割因子、中继节点能量转化效率、源节点和中继节点相对位置因素固定的情况下，选择与源节点和目的节点距离之和最短的中继作为选定中继时的网络吞吐量要优于选择与源节点距离最短的中继节点作为选定中继时的网络吞吐量。
4.一种无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析系统，其特征在于，包括：
网络由无线通信连接的一个源节点S，NR个能量受限的中继节点Ri和一个目的节点D组成；源节点S配备多根天线，各中继节点Ri和目的节点D均为单天线设备；
还包括：
数据输入单元：用于输入两跳多中继网络相关计算所需数据；
包括源节点天线数量及其各发射功率、中继节点数量、源节点发射总功率、源节点至各中继节点的距离、各中继节点到目的节点的距离、网络配置参数；
第一计算单元：用于计算系统网络中选定中继节点接收源节点能量传输信号及信息传输信号，及目的节点接收选定中继节点的信息传输信号；
第二计算单元：用于根据第一计算单元计算结果计算确定网络的端到端中断概率及吞吐量；
网络分析优化单元：用于根据第二计算单元计算的吞吐量对莱斯衰落信道条件下的网络性能进行评估，并根据评估结果对网络进行优化。
5.计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法。
6.计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法。
CN202010793651.6A 2020-08-10 2020-08-10 无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统 Active CN111988797B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010793651.6A CN111988797B (zh) 2020-08-10 2020-08-10 无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010793651.6A CN111988797B (zh) 2020-08-10 2020-08-10 无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111988797A CN111988797A (zh) 2020-11-24
CN111988797B true CN111988797B (zh) 2022-09-06

Family

ID=73444632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010793651.6A Active CN111988797B (zh) 2020-08-10 2020-08-10 无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111988797B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112235824B (zh) * 2020-10-27 2024-04-26 国网能源研究院有限公司 两跳多中继网络性能分析方法、系统及装置
CN113676246B (zh) * 2021-08-18 2023-05-02 南京天际易达通信技术有限公司 一种星地融合网络传输链路的性能评估方法、系统及介质
CN113395738B (zh) * 2021-08-18 2021-11-30 南京天际易达通信技术有限公司 一种星地融合网络的传输链路确定方法、系统及介质
CN114445011B (zh) * 2022-01-26 2024-04-16 黑龙江邮政易通信息网络有限责任公司 一种基于云计算的物流仓配系统
CN114585043B (zh) * 2022-03-25 2023-07-21 电子科技大学 一种路由选择方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106131823A (zh) * 2016-06-06 2016-11-16 西安交通大学 窃听用户随机分布场景中基于物理层安全的中继传输方法
CN106922009A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 镇江坤泉电子科技有限公司 基于中断概率的多传感器节点传输选择方法
CN109302250A (zh) * 2018-09-13 2019-02-01 西安交通大学 能量传输全双工中继进行中继选择与发送功率分配方法
WO2019139197A1 (ko) * 2018-01-12 2019-07-18 한밭대학교 산학협력단 다중 릴레이를 위한 무선전력 및 정보 동시전송 빔포밍 장치 및 방법
CN110213793A (zh) * 2019-04-15 2019-09-06 浙江大学 一种基于速率控制的中继系统安全吞吐量优化方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2491900B (en) * 2011-06-17 2014-04-30 Toshiba Res Europ Ltd Wireless communications methods and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106922009A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 镇江坤泉电子科技有限公司 基于中断概率的多传感器节点传输选择方法
CN106131823A (zh) * 2016-06-06 2016-11-16 西安交通大学 窃听用户随机分布场景中基于物理层安全的中继传输方法
WO2019139197A1 (ko) * 2018-01-12 2019-07-18 한밭대학교 산학협력단 다중 릴레이를 위한 무선전력 및 정보 동시전송 빔포밍 장치 및 방법
CN109302250A (zh) * 2018-09-13 2019-02-01 西安交通大学 能量传输全双工中继进行中继选择与发送功率分配方法
CN110213793A (zh) * 2019-04-15 2019-09-06 浙江大学 一种基于速率控制的中继系统安全吞吐量优化方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Outage Performance of Space-Time Network Coding With Overhearing AF Relays》;Yu,Zhang 等;《IEEE Communications Letters》;20151012;第19卷(第12期);全文 *
《Wireless Information and Energy Transfer for Two-Hop Non-Regenerative MIMO-OFDM Relay Networks》;Ke,Xiong 等;《IEEE Journal on Selected Areas in Communications》;20150113;第33卷(第8期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111988797A (zh) 2020-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111988797B (zh) 无线能量传输驱动的两跳多中继网络性能分析方法及系统
US8102761B2 (en) Path control device, path control method, and path control program
Gomez et al. Impact of LQI-based routing metrics on the performance of a one-to-one routing protocol for IEEE 802.15. 4 multihop networks
CN101617549B (zh) 选择多跳无线网络中的接入点或中继节点的方法和设备
Lin et al. Optimal relay station placement in broadband wireless access networks
CN101677289B (zh) 一种优化路由的方法和装置
CN112235824B (zh) 两跳多中继网络性能分析方法、系统及装置
EP2232772B1 (en) Method for characterizing a communication link in a communication network
Jiang et al. Optimizing routing metrics for large-scale multi-radio mesh networks
Parissidis et al. Routing metrics for wireless mesh networks
WO2015041002A1 (en) Discovering stable routes in wireless networks
Bayrakdar Employing sensor network based opportunistic spectrum utilization for agricultural monitoring
CN103024796B (zh) 一种无线Mesh网络带宽估计方法
Hughes et al. A survey of link quality properties related to transmission power control protocols in wireless sensor networks
Boushaba et al. Reinforcement learning based routing in wireless mesh networks
Kirubasri et al. A study on hardware and software link quality metrics for wireless multimedia sensor networks
Guerriero et al. A biobjective optimization model for routing in mobile ad hoc networks
CN104053208B (zh) 无线自组网中基于信道分配的路由方法、装置
Hong et al. Towards sensitive link quality prediction in ad hoc routing protocol based on grey theory
Santos et al. CGR: Centrality-based green routing for Low-power and Lossy Networks
Amusa et al. An efficient RSSI-aware metric for wireless mesh networks
Naimi et al. Metric anticipation to manage mobility in mobile mesh and ad hoc wireless networks
CN107820293A (zh) 一种无线中继节点选择方法、系统、设备及计算机介质
Kurth et al. Multi-channel link-level measurements in 802.11 mesh networks
Bindel et al. F-ETX: a predictive link state estimator for mobile networks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant