單通道系統(tǒng)中無線信息與能量同時(shí)傳輸?shù)男虏呗?/h1>
2021-10-16 00:58:54賀更新劉立超
賀更新, 張 寧, 劉立超
(1.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十九研究所， 陜西 西安 710065;2.吉林大學(xué) 通信工程學(xué)院， 吉林 長(zhǎng)春 130025；3.北京寶沃汽車股份有限公司， 北京 101408)
0 引 言
在無線體域網(wǎng)絡(luò)中，將能檢測(cè)心率、血壓、胰島素水平等生命體征值的傳感器放置在人體表面或人體內(nèi)部，傳感器實(shí)時(shí)偵測(cè)生理狀況,并通過各種方式將這些信息傳遞給健康檢測(cè)中心，以便醫(yī)護(hù)人員或后臺(tái)系統(tǒng)早發(fā)現(xiàn)、早治療一些疾病，降低醫(yī)療成本。
目前，WBAN的研究已取得一系列成果，但仍處于初級(jí)階段，其能量收集以及資源分配問題成為發(fā)展WBAN的熱點(diǎn)研究。世界首個(gè)WBAN通信標(biāo)準(zhǔn)在2010年制定,并在2012年完成，由IEEE 802.15第六任務(wù)組規(guī)范描述[1]。為解決網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性問題，多位學(xué)者有了非常多的研究成果。2014年，Yang S等[2]開發(fā)了太陽能傳感器，以太陽能作為持續(xù)性能源為WBAN網(wǎng)絡(luò)供電。文獻(xiàn)[3]考慮了阻塞隨機(jī) EH 模型，并利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃和凸規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)出了使得吞吐量最大化的最優(yōu)功率分配策略。美國(guó)羅切斯特大學(xué)研究基于WBAN的體表、離體、體間三種無線信道，利用爬波(Creeping Wave， CW)天線提供可靠的通信，并減少網(wǎng)絡(luò)間干擾[4]。然而，太陽能、風(fēng)能、熱能這些自然資源具有不穩(wěn)定、不持續(xù)等缺點(diǎn)，因此能夠攜帶能量與信息的射頻在WBAN能量收集領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。2013年，Liu V等[5]分析了射頻能量的可用性，并闡述了通過收集環(huán)境中的射頻能量供電來維持電子系統(tǒng)的持續(xù)性。2015年，田龍等[6]基于射頻能量采集技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ),總結(jié)了射頻能量采集器的整體結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部各模塊結(jié)構(gòu)。2018年，Sui D等[7]提出進(jìn)行射頻能量收集的中繼節(jié)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的信道匹配協(xié)議，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。2019年，郝騰蛟等[8]建立了自身節(jié)點(diǎn)作為中繼的信能同傳模型，并運(yùn)用非線性規(guī)劃算法對(duì)該模型和協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化，從而得到最優(yōu)解。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，目前要想發(fā)展WBAN技術(shù),使其廣泛服務(wù)人民，提高網(wǎng)絡(luò)性能成為必不可少的一步。因此,本研究在WBAN領(lǐng)域具有重要意義。
1 信道模型的建立
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)能量和信息傳輸系統(tǒng)模型如圖1所示。
圖1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)能量和信息傳輸系統(tǒng)模型
從圖1可以看出，WBAN由一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)以及多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成，傳感器節(jié)點(diǎn)的主要工作是信號(hào)采樣和調(diào)節(jié)、進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)的傳輸，匯聚節(jié)點(diǎn)(一般由手機(jī)、iPad等智能設(shè)備充當(dāng))匯聚各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)收集到的生理信息，經(jīng)處理過后若發(fā)現(xiàn)用戶生理數(shù)據(jù)異常，會(huì)將其發(fā)送給醫(yī)療機(jī)構(gòu)，供其處理與分析，以便實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)用戶生命體征。
在通用標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.6中，根據(jù)通信雙方所在位置不同，WBAN通常有三個(gè)通信信道，分別是身體內(nèi)部信道、身體外部信道和離體信道。文中研究的信道模型是身體外部信道模型，根據(jù)文獻(xiàn)[9]研究的路徑損耗模型所處頻段是3.1～10.6 GHz。 WBAN的信道受節(jié)點(diǎn)間距離和頻率影響，其路徑損耗隨著節(jié)點(diǎn)間距離和頻率的增大而增大[10]。另外，在人體組織、形態(tài)以及所處環(huán)境的作用下也會(huì)產(chǎn)生陰影衰落，從而影響信道。一般來說，路徑損耗用下面的經(jīng)驗(yàn)功率衰減率公式來模擬。
(1)
式中：n----路徑損耗指數(shù);
d0----參考距離;
P0 dB----參考距離的路徑損耗。
根據(jù)文獻(xiàn)[9,11]，路徑損耗模型是關(guān)于距離da和dr的函數(shù)，其中da是下行信道(從接入節(jié)點(diǎn)到傳感器節(jié)點(diǎn))參數(shù)距離，dr是上行信道(從傳感器節(jié)點(diǎn)到接入節(jié)點(diǎn))參數(shù)距離。上行信道的信道系數(shù)為g，其增益表達(dá)式為
(2)
下行信道的信道系數(shù)為h，其增益表達(dá)式為
(3)
為研究方便，設(shè)接入節(jié)點(diǎn)具有足夠大的電量，且不計(jì)傳感器電路的功率損耗。另外還需要說明的是，網(wǎng)絡(luò)中傳感器收集到的能量一定要大于或等于傳感器發(fā)送信息給接入節(jié)點(diǎn)所需要的能量。
2 系統(tǒng)模型及系統(tǒng)最大吞吐量的理論推導(dǎo)
在網(wǎng)絡(luò)通信正常的情況下，采用功率分割傳輸協(xié)議，其基本工作方式是將接收端接收的信號(hào)分為能進(jìn)行能量收集和信息解碼兩部分，其信道模型如圖2所示。
圖2 基于功率分割的通信信道模型協(xié)議
該協(xié)議將信能同傳整個(gè)過程的周期設(shè)為T，在前T/2時(shí)間中，接入節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)和能量信號(hào)給傳感器節(jié)點(diǎn)。傳感器接收信號(hào)并將信號(hào)分為功率比為ρ的兩部分，分別用于能量收集和信息解碼。
在前T/2階段中,傳感器接收到的信號(hào)可用下式表示
(4)
式中：xa----傳感器的發(fā)射信號(hào);
Pa----接入節(jié)點(diǎn)的發(fā)送功率;
h----從接入節(jié)點(diǎn)到傳感器的下行鏈路信道系數(shù);
ns----傳感器的噪聲信號(hào)，并服從正態(tài)分布。
傳感器用于信息解碼和能量收集的信號(hào)分別表示為：
(5)
(6)
傳感器采集的平均能量為
(7)
式中：η----能量轉(zhuǎn)化效率，且0<η<1。
在后一個(gè)T/2階段中，傳感器在進(jìn)行信息解碼和能量接收后，將感知到的信息發(fā)送給接入節(jié)點(diǎn)，完成一個(gè)時(shí)間周期T的信息傳輸，傳感器發(fā)送的信息信號(hào)可用下式表示
(8)
式中：μ----傳感器的放大轉(zhuǎn)發(fā)系數(shù)；
其中
式中：g----從傳感器到接入節(jié)點(diǎn)的上行鏈路信道系數(shù)。
接入節(jié)點(diǎn)接受的信息信號(hào)為
(9)
接入節(jié)點(diǎn)的信噪比為
(10)
最終，可以得出從傳感器到接入節(jié)點(diǎn)的吞吐量為
(11)
最后,通過極值條件獲得最大信噪比時(shí)的功率分裂系數(shù),即為研究目的中的最優(yōu)功率分裂因子ρ*。最后解得，
其中
在網(wǎng)絡(luò)通信異常的情況下，文中采用時(shí)間切換傳輸協(xié)議,其通信信道協(xié)議模型如圖3所示，
圖3 異常情況下的通信信道模型
此協(xié)議將整個(gè)通信在時(shí)域上分成(1-τ)T/2、τT和(1-τ)T/2三個(gè)階段。其中τ為時(shí)間分配比例，且0<τ<1。
通過推導(dǎo)可以得出系統(tǒng)吞吐量的表達(dá)式為
(12)
最后,通過極值條件得出最大信噪比時(shí)的時(shí)間切換數(shù),即為研究目的中的最佳時(shí)間切換系數(shù)τ*。最后解得，
3 仿真驗(yàn)證
本研究采用的參數(shù)來自IEEE802.15.6 標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)能量轉(zhuǎn)換系數(shù)η=1，接入節(jié)點(diǎn)端最大的傳輸功率Pa為1 mW，將噪聲功率假設(shè)為
由接入節(jié)點(diǎn)和傳感器在體域網(wǎng)中的參考距離，設(shè)正常情況下接入節(jié)點(diǎn)和傳感器的距離為d=2 m，異常情況下接入節(jié)點(diǎn)和傳感器的距離為d=0.4 m。
不同功率分裂系數(shù)下吞吐量與接入節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率之間的關(guān)系如圖4所示。
圖4 不同功率分裂系數(shù)下吞吐量與接入節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率之間的關(guān)系
在正常情況下，采用功率分割協(xié)議進(jìn)行建模，本研究選取ρ分別為0.4與0.8時(shí)，與最優(yōu)功率分割比做對(duì)比，通過圖4可以看出在最優(yōu)功率分割比的條件下，且接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送功率足夠大時(shí)，系統(tǒng)吞吐量基本恒大于在其他功率分割比下的吞吐量，改變功率分割比的值進(jìn)行驗(yàn)證，依然可以得到上述結(jié)論。這證實(shí)了在選擇最優(yōu)功率分割系數(shù)設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí),選擇最佳功率分割比，系統(tǒng)可以得到最大吞吐量。為進(jìn)一步證明結(jié)論的可靠性，固定接入節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率以下行鏈路參考距離作為變量，選取ρ分別為0.4與0.8時(shí)，與最優(yōu)功率分割比做對(duì)比，可以得出相同的結(jié)論，如圖5所示。
圖5 不同功率分裂系數(shù)下吞吐量與下行鏈路參考距離之間的關(guān)系
不同時(shí)間切換系數(shù)下信息吞吐量和下行鏈路參數(shù)的關(guān)系如圖6所示。
圖6 不同時(shí)間切換系數(shù)下信息吞吐量和下行鏈路參數(shù)的關(guān)系
在異常情況下，采用時(shí)間切換協(xié)議進(jìn)行建模，本研究選取τ分別為0.2與0.7時(shí)，與最佳時(shí)間切換系數(shù)做對(duì)比，通過圖6可以看出在最佳時(shí)間切換系數(shù)的條件下，且下行鏈路參考距離改變時(shí)，系統(tǒng)吞吐量基本恒大于在其他時(shí)間切換系數(shù)下的吞吐量。這證實(shí)了在選擇時(shí)間切換系數(shù)設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí),選擇最佳時(shí)間切換系數(shù)，系統(tǒng)可以得到最大吞吐量。
4 結(jié) 語
針對(duì)WBAN的高能效問題優(yōu)化傳輸系統(tǒng)、在點(diǎn)到點(diǎn)傳輸模型中實(shí)現(xiàn)信息吞吐量最大化。文中在能量約束限制的前提下，推導(dǎo)系統(tǒng)吞吐量最大時(shí)的最優(yōu)功率分割比，以及最佳時(shí)間切換系數(shù)。仿真結(jié)果顯示，該方案有效地提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，優(yōu)化了傳輸系統(tǒng)。在本研究的基礎(chǔ)上，未來可在該系統(tǒng)上加入中繼節(jié)點(diǎn)來進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)性能。
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0 引 言
在無線體域網(wǎng)絡(luò)中，將能檢測(cè)心率、血壓、胰島素水平等生命體征值的傳感器放置在人體表面或人體內(nèi)部，傳感器實(shí)時(shí)偵測(cè)生理狀況,并通過各種方式將這些信息傳遞給健康檢測(cè)中心，以便醫(yī)護(hù)人員或后臺(tái)系統(tǒng)早發(fā)現(xiàn)、早治療一些疾病，降低醫(yī)療成本。
目前，WBAN的研究已取得一系列成果，但仍處于初級(jí)階段，其能量收集以及資源分配問題成為發(fā)展WBAN的熱點(diǎn)研究。世界首個(gè)WBAN通信標(biāo)準(zhǔn)在2010年制定,并在2012年完成，由IEEE 802.15第六任務(wù)組規(guī)范描述[1]。為解決網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性問題，多位學(xué)者有了非常多的研究成果。2014年，Yang S等[2]開發(fā)了太陽能傳感器，以太陽能作為持續(xù)性能源為WBAN網(wǎng)絡(luò)供電。文獻(xiàn)[3]考慮了阻塞隨機(jī) EH 模型，并利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃和凸規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)出了使得吞吐量最大化的最優(yōu)功率分配策略。美國(guó)羅切斯特大學(xué)研究基于WBAN的體表、離體、體間三種無線信道，利用爬波(Creeping Wave， CW)天線提供可靠的通信，并減少網(wǎng)絡(luò)間干擾[4]。然而，太陽能、風(fēng)能、熱能這些自然資源具有不穩(wěn)定、不持續(xù)等缺點(diǎn)，因此能夠攜帶能量與信息的射頻在WBAN能量收集領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。2013年，Liu V等[5]分析了射頻能量的可用性，并闡述了通過收集環(huán)境中的射頻能量供電來維持電子系統(tǒng)的持續(xù)性。2015年，田龍等[6]基于射頻能量采集技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ),總結(jié)了射頻能量采集器的整體結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部各模塊結(jié)構(gòu)。2018年，Sui D等[7]提出進(jìn)行射頻能量收集的中繼節(jié)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的信道匹配協(xié)議，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。2019年，郝騰蛟等[8]建立了自身節(jié)點(diǎn)作為中繼的信能同傳模型，并運(yùn)用非線性規(guī)劃算法對(duì)該模型和協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化，從而得到最優(yōu)解。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，目前要想發(fā)展WBAN技術(shù),使其廣泛服務(wù)人民，提高網(wǎng)絡(luò)性能成為必不可少的一步。因此,本研究在WBAN領(lǐng)域具有重要意義。
1 信道模型的建立
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)能量和信息傳輸系統(tǒng)模型如圖1所示。
圖1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)能量和信息傳輸系統(tǒng)模型
從圖1可以看出，WBAN由一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)以及多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成，傳感器節(jié)點(diǎn)的主要工作是信號(hào)采樣和調(diào)節(jié)、進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)的傳輸，匯聚節(jié)點(diǎn)(一般由手機(jī)、iPad等智能設(shè)備充當(dāng))匯聚各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)收集到的生理信息，經(jīng)處理過后若發(fā)現(xiàn)用戶生理數(shù)據(jù)異常，會(huì)將其發(fā)送給醫(yī)療機(jī)構(gòu)，供其處理與分析，以便實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)用戶生命體征。
在通用標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.6中，根據(jù)通信雙方所在位置不同，WBAN通常有三個(gè)通信信道，分別是身體內(nèi)部信道、身體外部信道和離體信道。文中研究的信道模型是身體外部信道模型，根據(jù)文獻(xiàn)[9]研究的路徑損耗模型所處頻段是3.1～10.6 GHz。 WBAN的信道受節(jié)點(diǎn)間距離和頻率影響，其路徑損耗隨著節(jié)點(diǎn)間距離和頻率的增大而增大[10]。另外，在人體組織、形態(tài)以及所處環(huán)境的作用下也會(huì)產(chǎn)生陰影衰落，從而影響信道。一般來說，路徑損耗用下面的經(jīng)驗(yàn)功率衰減率公式來模擬。
(1)
式中：n----路徑損耗指數(shù);
d0----參考距離;
P0 dB----參考距離的路徑損耗。
根據(jù)文獻(xiàn)[9,11]，路徑損耗模型是關(guān)于距離da和dr的函數(shù)，其中da是下行信道(從接入節(jié)點(diǎn)到傳感器節(jié)點(diǎn))參數(shù)距離，dr是上行信道(從傳感器節(jié)點(diǎn)到接入節(jié)點(diǎn))參數(shù)距離。上行信道的信道系數(shù)為g，其增益表達(dá)式為
(2)
下行信道的信道系數(shù)為h，其增益表達(dá)式為
(3)
為研究方便，設(shè)接入節(jié)點(diǎn)具有足夠大的電量，且不計(jì)傳感器電路的功率損耗。另外還需要說明的是，網(wǎng)絡(luò)中傳感器收集到的能量一定要大于或等于傳感器發(fā)送信息給接入節(jié)點(diǎn)所需要的能量。
2 系統(tǒng)模型及系統(tǒng)最大吞吐量的理論推導(dǎo)
在網(wǎng)絡(luò)通信正常的情況下，采用功率分割傳輸協(xié)議，其基本工作方式是將接收端接收的信號(hào)分為能進(jìn)行能量收集和信息解碼兩部分，其信道模型如圖2所示。
圖2 基于功率分割的通信信道模型協(xié)議
該協(xié)議將信能同傳整個(gè)過程的周期設(shè)為T，在前T/2時(shí)間中，接入節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)和能量信號(hào)給傳感器節(jié)點(diǎn)。傳感器接收信號(hào)并將信號(hào)分為功率比為ρ的兩部分，分別用于能量收集和信息解碼。
在前T/2階段中,傳感器接收到的信號(hào)可用下式表示
(4)
式中：xa----傳感器的發(fā)射信號(hào);
Pa----接入節(jié)點(diǎn)的發(fā)送功率;
h----從接入節(jié)點(diǎn)到傳感器的下行鏈路信道系數(shù);
ns----傳感器的噪聲信號(hào)，并服從正態(tài)分布。
傳感器用于信息解碼和能量收集的信號(hào)分別表示為：
(5)
(6)
傳感器采集的平均能量為
(7)
式中：η----能量轉(zhuǎn)化效率，且0<η<1。
在后一個(gè)T/2階段中，傳感器在進(jìn)行信息解碼和能量接收后，將感知到的信息發(fā)送給接入節(jié)點(diǎn)，完成一個(gè)時(shí)間周期T的信息傳輸，傳感器發(fā)送的信息信號(hào)可用下式表示
(8)
式中：μ----傳感器的放大轉(zhuǎn)發(fā)系數(shù)；
其中
式中：g----從傳感器到接入節(jié)點(diǎn)的上行鏈路信道系數(shù)。
接入節(jié)點(diǎn)接受的信息信號(hào)為
(9)
接入節(jié)點(diǎn)的信噪比為
(10)
最終，可以得出從傳感器到接入節(jié)點(diǎn)的吞吐量為
(11)
最后,通過極值條件獲得最大信噪比時(shí)的功率分裂系數(shù),即為研究目的中的最優(yōu)功率分裂因子ρ*。最后解得，
其中
在網(wǎng)絡(luò)通信異常的情況下，文中采用時(shí)間切換傳輸協(xié)議,其通信信道協(xié)議模型如圖3所示，
圖3 異常情況下的通信信道模型
此協(xié)議將整個(gè)通信在時(shí)域上分成(1-τ)T/2、τT和(1-τ)T/2三個(gè)階段。其中τ為時(shí)間分配比例，且0<τ<1。
通過推導(dǎo)可以得出系統(tǒng)吞吐量的表達(dá)式為
(12)
最后,通過極值條件得出最大信噪比時(shí)的時(shí)間切換數(shù),即為研究目的中的最佳時(shí)間切換系數(shù)τ*。最后解得，
3 仿真驗(yàn)證
本研究采用的參數(shù)來自IEEE802.15.6 標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)能量轉(zhuǎn)換系數(shù)η=1，接入節(jié)點(diǎn)端最大的傳輸功率Pa為1 mW，將噪聲功率假設(shè)為
由接入節(jié)點(diǎn)和傳感器在體域網(wǎng)中的參考距離，設(shè)正常情況下接入節(jié)點(diǎn)和傳感器的距離為d=2 m，異常情況下接入節(jié)點(diǎn)和傳感器的距離為d=0.4 m。
不同功率分裂系數(shù)下吞吐量與接入節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率之間的關(guān)系如圖4所示。
圖4 不同功率分裂系數(shù)下吞吐量與接入節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率之間的關(guān)系
在正常情況下，采用功率分割協(xié)議進(jìn)行建模，本研究選取ρ分別為0.4與0.8時(shí)，與最優(yōu)功率分割比做對(duì)比，通過圖4可以看出在最優(yōu)功率分割比的條件下，且接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送功率足夠大時(shí)，系統(tǒng)吞吐量基本恒大于在其他功率分割比下的吞吐量，改變功率分割比的值進(jìn)行驗(yàn)證，依然可以得到上述結(jié)論。這證實(shí)了在選擇最優(yōu)功率分割系數(shù)設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí),選擇最佳功率分割比，系統(tǒng)可以得到最大吞吐量。為進(jìn)一步證明結(jié)論的可靠性，固定接入節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率以下行鏈路參考距離作為變量，選取ρ分別為0.4與0.8時(shí)，與最優(yōu)功率分割比做對(duì)比，可以得出相同的結(jié)論，如圖5所示。
圖5 不同功率分裂系數(shù)下吞吐量與下行鏈路參考距離之間的關(guān)系
不同時(shí)間切換系數(shù)下信息吞吐量和下行鏈路參數(shù)的關(guān)系如圖6所示。
圖6 不同時(shí)間切換系數(shù)下信息吞吐量和下行鏈路參數(shù)的關(guān)系
在異常情況下，采用時(shí)間切換協(xié)議進(jìn)行建模，本研究選取τ分別為0.2與0.7時(shí)，與最佳時(shí)間切換系數(shù)做對(duì)比，通過圖6可以看出在最佳時(shí)間切換系數(shù)的條件下，且下行鏈路參考距離改變時(shí)，系統(tǒng)吞吐量基本恒大于在其他時(shí)間切換系數(shù)下的吞吐量。這證實(shí)了在選擇時(shí)間切換系數(shù)設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí),選擇最佳時(shí)間切換系數(shù)，系統(tǒng)可以得到最大吞吐量。
4 結(jié) 語
針對(duì)WBAN的高能效問題優(yōu)化傳輸系統(tǒng)、在點(diǎn)到點(diǎn)傳輸模型中實(shí)現(xiàn)信息吞吐量最大化。文中在能量約束限制的前提下，推導(dǎo)系統(tǒng)吞吐量最大時(shí)的最優(yōu)功率分割比，以及最佳時(shí)間切換系數(shù)。仿真結(jié)果顯示，該方案有效地提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，優(yōu)化了傳輸系統(tǒng)。在本研究的基礎(chǔ)上，未來可在該系統(tǒng)上加入中繼節(jié)點(diǎn)來進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)性能。
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