能量采集供电的移动自组织网络的空间吞吐量

设计移动设备以采集环境能量（如动能或电磁辐射）将使无线网络在缓解全球变暖的同时实现自维持。本文利用随机几何模型分析了由能量采集供电的移动自组织网络的空间吞吐量。在该模型中，发射机服从泊松点过程分布，能量以均匀平均速率（称为能量到达率）随机到达每个发射机；在采集到足够能量后，每个发射机以固定功率向指定接收机发射，并满足目标信干噪比下的中断概率约束。假设发射机将能量存储在容量无限的电池中。通过应用随机游走理论，证明了发射机进行发射的概率（称为发射概率）在能量到达率超过发射功率时等于1，否则等于两者之比。这一结果与随机几何工具被用于通过优化发射功率来最大化给定能量到达率下的网络吞吐量。结果表明，最大网络吞吐量与最优发射概率成正比，当发射机密度低于能量到达率的某个导出函数时，该最优概率等于1，否则小于1并满足一个给定的多项式方程。最后，给出了高能量到达率和密集网络两种极端情况下最大网络吞吐量的极限。