射頻能量捕獲網(wǎng)絡(luò)是近年來新興的研究領(lǐng)域,其技術(shù)大大拓展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍,也極大地延長了網(wǎng)絡(luò)使用壽命。同時(shí),在多跳中繼網(wǎng)絡(luò)中,協(xié)作中繼技術(shù)可以通過使用中繼節(jié)點(diǎn)來幫助克服信號衰減,從而改善網(wǎng)絡(luò)在效率和可靠性方面的性能。因此,該技術(shù)也常被應(yīng)用在射頻能量捕獲網(wǎng)絡(luò)中。本文主要工作如下:無線網(wǎng)絡(luò)中的中繼節(jié)點(diǎn)有這樣一個(gè)特點(diǎn):對于傳輸信息最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn),并不一定是捕獲能量的能力最強(qiáng)的中繼節(jié)點(diǎn)。針對這一特點(diǎn),本文對中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)置能量閾值,同時(shí)考慮信息傳輸和能量捕獲兩個(gè)方面來選擇無線網(wǎng)絡(luò)的中繼節(jié)點(diǎn),提出了一種適用于射頻能量捕獲網(wǎng)絡(luò)的多中繼選擇策略。此外,為了保證中繼節(jié)點(diǎn)所捕獲的能量能在多個(gè)周期間被合理的分配,本文提出一種多閾值中繼選擇策略,借助多個(gè)閾值來平衡中繼節(jié)點(diǎn)在多個(gè)周期間的能量分配,以部分保留的方式對每個(gè)周期的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選擇。使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前周期得到較好傳輸?shù)耐瑫r(shí),還能夠保留一部分可用節(jié)點(diǎn)的能量以供之后的周期所使用,從而提高網(wǎng)絡(luò)性能。本文所提出的中繼選擇方案以及節(jié)點(diǎn)能量的分配策略能更好的提升網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆�(wěn)定性,降低網(wǎng)絡(luò)的中斷概率,提高網(wǎng)絡(luò)的長期吞吐率。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN925
【部分圖文】：

據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)當(dāng)前時(shí)隙的能量來選擇其操作。在每個(gè)時(shí)隙中，中繼節(jié)點(diǎn)會(huì)被選擇協(xié)助傳輸。模型研究的是如圖 3-1 所示的無線供能協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，它由一對源—目作源節(jié)點(diǎn)傳輸信息的中繼節(jié)點(diǎn)所組成�？紤]現(xiàn)實(shí)情況，由于個(gè)路徑之間的路徑損耗或其他障礙，假設(shè)源節(jié)點(diǎn)與目的地節(jié)。并且，所有的節(jié)點(diǎn)都配有單發(fā)射天線，以半雙工模式來工節(jié)點(diǎn)有固定的能量供應(yīng)，中繼節(jié)點(diǎn)沒有固定的能量供應(yīng)但配電池以存貯能量。中繼節(jié)點(diǎn)收集的能量完全依賴于源節(jié)點(diǎn)的 R時(shí)間塊開始之前，中繼節(jié)點(diǎn)可以決定其下一階段的傳輸模式電池可以使其從多個(gè)不同的傳輸時(shí)間塊收集能量。

圖 3-2 中繼節(jié)點(diǎn)的兩種傳輸模式率 PS廣播信號，用x表示其發(fā)射的為r ,u s uy P h x n與 Ru之間的信道增益，n 表示高模式時(shí)，在第一個(gè)時(shí)隙中所收集的2| |2u s uTE P h能量轉(zhuǎn)化效率。中繼節(jié)點(diǎn)的集合，在第二個(gè)時(shí)隙內(nèi)，對于集合 中的單獨(dú)一個(gè)中繼節(jié)

圖 3-3 中繼節(jié)點(diǎn)的能量狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意圖（當(dāng) L=3,閾值為 S2時(shí)）分析一節(jié)，我們得到的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的節(jié)點(diǎn)能量分布情況。在本及吞吐率兩個(gè)方面，對本章所提出的中繼節(jié)點(diǎn)選擇方案進(jìn)中斷概率及吞吐率達(dá)到最優(yōu)的閾值。中斷概率可以表示為Pr{ }Pr{ | }outP O O 代表中斷事件，1 2{ , , , }N R R R表示所有中繼節(jié)點(diǎn)的一個(gè)集選擇的中繼節(jié)點(diǎn)的一個(gè)集合，它是集合 的一個(gè)子集。用k ,n 表繼節(jié)點(diǎn)的第n 個(gè)子集，那么 N

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本文編號：2821783