【摘要】：擴(kuò)散的分子通信模型是一種很有前景的納米級(jí)通信典范,它以生物化學(xué)分子為信息載體,通過(guò)分子在生物環(huán)境中自由擴(kuò)散進(jìn)行通信�？紤]分子在生物環(huán)境中的隨機(jī)性行為以及發(fā)送方納米機(jī)器在前面所有時(shí)隙釋放的分子對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的碼間干擾,分子通信系統(tǒng)容易遭受較高的不可靠性和較長(zhǎng)的時(shí)延。此外,多路徑分子通信網(wǎng)絡(luò)中存在鏈路干擾。因此,如何提高擴(kuò)散的分子通信模型傳輸?shù)目煽啃允悄壳胺肿油ㄐ拍Ｐ脱芯康奶魬?zhàn)之一。本文的主要工作如下:1.針對(duì)分子運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散特性,利用一維分子布朗運(yùn)動(dòng)運(yùn)行時(shí)間的概率密度函數(shù)對(duì)傳輸信道進(jìn)行建模,得到了擴(kuò)散的分子通信模型在單鏈路及多跳鏈路場(chǎng)景下的可靠性和時(shí)延的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并利用重傳機(jī)制保證失敗鏈路信息的可靠傳輸。其次,通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果展示了不同的參數(shù),包括每個(gè)時(shí)隙發(fā)送的分子個(gè)數(shù)、生物環(huán)境的擴(kuò)散系數(shù)以及兩個(gè)納米機(jī)器之間的距離對(duì)可靠性和時(shí)延性能的影響。最后,分別與基于病毒的分子通信模型和不考慮碼間干擾的分子通信模型相比,在相同的通信場(chǎng)景下,擴(kuò)散的分子通信模型達(dá)到相同的可靠性所花費(fèi)的時(shí)延開(kāi)銷(xiāo)大大降低。2.考慮由一個(gè)發(fā)送方納米機(jī)器、兩個(gè)接收方納米機(jī)器和四個(gè)中繼納米機(jī)器組成的多播分子通信網(wǎng)絡(luò),通過(guò)每跳采用同種類(lèi)型和不同類(lèi)型的分子來(lái)傳輸信息的中繼策略保證多播分子通信的可靠性。首先,提出調(diào)整閾值的方式有效減少并行中繼納米機(jī)器間發(fā)送相同類(lèi)型分子時(shí)的干擾。其次,推導(dǎo)出兩種中繼策略下多播分子通信網(wǎng)絡(luò)平均比特錯(cuò)誤率的數(shù)學(xué)表達(dá)式。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真展示了不同參數(shù),包括檢測(cè)閾值、每個(gè)時(shí)隙發(fā)送的分子數(shù)、發(fā)送方和接收方納米機(jī)器間的距離、樣本個(gè)數(shù)、比特間隔時(shí)長(zhǎng)以及擴(kuò)散系數(shù)對(duì)多播分子通信網(wǎng)絡(luò)的比特錯(cuò)誤率的影響。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN915.0

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