基于部分中继选择的能量收集双跳网络信息年龄优化

针对传统中继协作网络传感器节点能量受限导致信息传输延迟较高的问题,将短包通信(SPC)和能量收集技术相结合,构建了一种双跳中继无线传感器网络模型。网络中源节点和中继均需从专用能量基站收集射频信号能量以保证信息的持续传输,中继采用半双工解码转发协议将源节点发送的状态更新信息以短包形式传递到目的节点,利用中继选择策略与最大比合并技术提出了基于时效性的最早部分中继选择方案。考虑该网络信息的新鲜度,首先,分析了SPC传输性能,推导了中继和目的节点处的平均包错误率。其次,利用顺序统计量描述了源节点到中继端数据包的重传次数,基于更新过程理论推导了网络的平均信息年龄(AoI)表达式,并采用梯度下降方法优化了影响网络平均AoI的部分参数。最后,仿真分析结果表明,优化中继数量和数据包长度可以有效提高网络信息新鲜度,同时,通过对比优化部分参数得到的最优值与贪婪方法得到的最小化平均AoI理论值,可以验证部分中继协作方案在双跳状态更新网络中的可行性。

Nakagami-m衰落下AF部分中继选择系统性能研究

在放大转发中继系统中,基于Nakagami-m衰落场景,借助概率密度函数、累积分布函数和矩生成函数性能分析法,推导了部分中继选择策略下协作分集系统采用不同调制方式的平均错误符号概率(ASEP)闭合表达式,给出了该系统协作分集下的分集阶数,并指出了在这一场景下影响ASEP性能的因素。仿真结果表明,所得的闭合表达式与数值仿真结果有良好的吻合性能,尤其在中高信噪比区域,所提方案具有很好的渐近性能,并通过仿真曲线进一步验证了与所提命题的一致性。

功率约束下的星地协作网络中断概率分析

针对星地协作网络,考虑中继节点转发卫星节点信号时会受发射功率和干扰功率约束,提出了一种基于中继节点与目的节点间链路最大信噪比准则来选择中继节点的放大转发部分中继选择策略。在卫星链路遭受阴影莱斯衰落和地面链路遭受瑞利衰落情况下,推导出系统中断概率下界的闭合表达式。仿真结果表明了理论分析的正确性,并展示了不同阴影莱斯信道参数、不同中继数目、不同功率约束对中断概率的影响。