基于空间Poisson点过程的无人机异构网络中断性能评估

考虑无人机空间分布特性给城市热点区域网络部署与设计带来的挑战,基于随机几何理论构建了空间无人机异构网络框架.首先,通过三维部署空中小基站和二维部署地面宏基站的方式对网络进行混合干扰建模,借助最大偏置接收功率级联准则来实现各基站的负载均衡;此外,考虑无人机通信特性,将空对地信道假设为Nakagami-m衰落模型;最后通过...     

基于能量采集的WSN状态更新系统信息年龄研究

传统物联网系统中的传感器网络性能受自然能源不规则性和传感器电池尺寸的制约,结合射频和非射频信号能量采集(EH)的优点并部署蜂窝网络,可以获得信道等网络资源。提出一种由无线能量采集与传输子系统、蜂窝回程子系统、无线传感器状态更新子系统构成的物联网信息状态更新系统。构建能量采集和传输基站(EHTB)离散能量状态的马尔可夫链(MC)和MC状态转移矩阵,得到EHTB的能量转移稳态概率和等待时间的统计描述。综合考虑蜂窝回程建立和EHTB能量传输过程,推导出平均峰值信息年龄(PAoI)和平均信息年龄（AoI）的闭式表达式。在此基础上,分析自然能量到达概率、能量传输概率、传感器尺寸等系统参数对平均PAoI和AoI的影响,并比较有无蜂窝回程和最大比合并（MRC）下的平均PAoI和AoI。仿真结果表明,虽然蜂窝回程会增加系统的平均PAoI和AoI,但是采用MRC可以降低平均PAoI和AoI,当能量到达概率为0.6时,采用MRC能够使蜂窝回程对平均AoI的影响降低近20%,相较传统的物联网系统,该系统可以为传感器持续供电,同时建立可靠的回程链路。     

非线性能量采集的WSN状态更新系统信息年龄研究

针对传统无线传感器网络性能受能量制约的问题，建立中继协助供能的短包通信网络模型，分析放大转发协议下系统端到端近似信噪比，结合过时信道状态信息和短包通信获取端到端包传输错误概率。为准确反映真实场景中信道估计时刻与实际中继传输信息时刻存在一定的延时，以及能量采集电路中电器元件的非线性特征，联合考虑过时信道状态信息和非线性能量采集，得到传感器完全充电时间的统计描述以及系统平均信息年龄的解析表达式。分析系统总能量效率，引入平均信息年龄与系统能量效率的比值来权衡系统年龄和能量，取得最优的状态更新码长。数值结果表明，增加传感器发射功率、信道相关系数和状态更新码长均会降低系统的平均信息年龄，当能量转换效率为0.7时，信道相关系数从0.6增至0.7可使系统平均信息年龄降低13%。