聚类分子纳米网络的基础理论

我们提出了一种对聚类分子纳米网络进行建模、性能分析与设计的综合方法，其中不同聚类的纳米机器释放适当数量的分子，将其感知信息传输至各自的融合中心。融合中心通过在给定时隙内对接收到的分子数量进行计数来解码该信息。由于生物介质的传播特性，该设置同时遭受簇间与簇内干扰，需对其仔细建模。为便于严格分析，我们首先通过将以融合中心为父点过程的泊松聚类过程对纳米机器建模，为该设置开发一种新的空间模型。针对此设置，我们首先推导了三维空间中一组新的距离分布，并对托马斯（Thomas）聚类过程的特例给出了极为简洁的结果。据此，刻画了来自先前符号与不同聚类的干扰总量，并求得其期望值与拉普拉斯变换。分析了适用于生物应用的简单检测器的错误概率，并给出了近似与上限结果。还研究了不同参数对性能的影响。