無(wú)線納米網(wǎng)中太赫茲通信建模.pdf

1、無(wú)線納米網(wǎng)(Wireless Nanonetwork)是由納米設(shè)備組成的一種新型的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，其無(wú)線納米節(jié)點(diǎn)大小僅為立方納米，方便部署在一些狹小空間內(nèi)，完成更加精細(xì)的監(jiān)測(cè)工作。作為無(wú)線納米網(wǎng)電磁波通信的首選頻段，太赫茲(0.1-10THz)頻段電磁波在滿足納米節(jié)點(diǎn)之間通信要求的同時(shí)，將經(jīng)歷由傳輸介質(zhì)產(chǎn)生的大氣分子吸收損耗。納米節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及太赫茲電磁波分子吸收特性決定了傳統(tǒng)的無(wú)線信道模型不再適用。本文根據(jù)納米節(jié)點(diǎn)能耗組成，結(jié)合太赫茲

2、電磁波路徑傳輸損耗和分子吸收損耗，建立新型的無(wú)線納米網(wǎng)太赫茲通信模型。
　　本文的主要工作如下:
　　(1)基于太赫茲電磁波節(jié)點(diǎn)間傳輸能量損耗特性，在現(xiàn)有路徑傳輸能量損耗模型的基礎(chǔ)上，采用大氣分子吸收理論，構(gòu)建基于傳輸介質(zhì)分子組成的分子吸收模型。分別在自由空間和反射路徑兩種不同場(chǎng)景下，結(jié)合分子吸收模型，建立太赫茲通信傳輸信道模型。最后，分別在不同分子組成和不同通信距離下，對(duì)兩種場(chǎng)景下的傳輸信道模型進(jìn)行能量損耗分析，分析結(jié)果表

3、明分子吸收是太赫茲電磁波傳輸過(guò)程中不可忽略的因素，進(jìn)一步說(shuō)明建立的通信信道模型的可靠性。
　　(2)基于納米節(jié)點(diǎn)能耗構(gòu)成，建立收發(fā)器能耗模型。針對(duì)納米節(jié)點(diǎn)能量受限問(wèn)題，以收發(fā)器能耗模型為基礎(chǔ)，考慮重傳機(jī)制，將最優(yōu)通信距離和最優(yōu)數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)作為優(yōu)化指標(biāo)，提出了單位比特?cái)?shù)據(jù)傳輸能量最優(yōu)化模型。在不同調(diào)制機(jī)制下對(duì)建立的能耗優(yōu)化模型進(jìn)行驗(yàn)證，區(qū)別于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層和MAC層實(shí)現(xiàn)能耗優(yōu)化的機(jī)制，基于物理層和節(jié)點(diǎn)硬件電路的能耗優(yōu)化模型，從最優(yōu)通信距離