大规模网络中伴随/不伴随中继的同时信息与能量传输

从环境射频 (RF) 电磁波中收集能量 (EH) 是完全自主和可持续通信网络的有效解决方案。文献中提出的大多数相关工作都基于特定的（且小规模的）网络结构，虽然这些结构提供了关于 RF-EH 技术潜在益处的有用见解，但无法表征通用网络的性能。在本文中，我们采用 RF-EH 技术的大规模方法，并利用随机几何工具表征具有随机数量发射机 - 接收机对的网络性能。具体而言，我们分析了当接收机采用功率分割 (PS) 技术进行“同时”信息和能量传输时的中断概率性能和平均收集能量。首先考虑一种非协作方案，其中信息/能量仅通过直传链路传输，并以封闭形式推导了该系统作为功率分割函数的中断性能以及平均收集能量。针对该协议，我们 formulate 并以求解封闭形式解决了一个有趣的最优化问题，该问题旨在在中断概率和收集约束下最小化发射功率。此外，我们研究了一种协作协议，其中源节点的传输由随机分布在网络中的潜在数量的中继节点支持。在这种情况下，每个目的地可以通过两条独立且正交的路径（在中继情况下）接收信息/能量。当在接收机处应用选择合并方案并随机选择单个中继以实现协作分集时，我们表征了这两项性能指标。