基于SWIPT的能量收集WSN吞吐量性能分析及优化

作者：李翠然; 杨茜; 谢健骊; 吕安琪

来源：西南交通大学学报, 2023, 1-10.

• 无线传感器网络
• 无线携能通信
• 中继选择
• 能量收集
• 吞吐量

针对能量收集无线传感器网络（WSN）中的两跳多中继传输问题，该文构建了无线射频能量站（PB）辅助的能量收集无线携能通信（SWIPT）中继模型。在中继节点具有捕获源节点、环路自干扰和PB信号能量的特性下，推导了目的节点采用选择式合并（SC）、最大比合并（MRC）两种不同接收策略下的中断概率和吞吐量，继而在保障通信QoS等多约束条件下，提出了一种以吞吐量最大化为目标的联合优化时隙切换因子与功率分配因子的中继选择算法。仿真和数值结果显示，PB发射功率、时隙切换因子、天线数目、功率分配因子等参数对系统中断概率和吞吐量性能影响显著。当给定PB发射功率为6dBW，天线数目为3时，本文算法与随机中继选择算法和最大最小中继选择算法相比，SC策略下的系统吞吐量增益分别为0.29(bit/s/Hz)和0.15(bit/s/Hz)，MRC策略下的吞吐量增益分别为0.32(bit/s/Hz)和0.16(bit/s/Hz)。

• 单位
  兰州交通大学