無線納米網中太赫茲通信建模.pdf

1、無線納米網(Wireless Nanonetwork)是由納米設備組成的一種新型的無線傳感網絡，其無線納米節(jié)點大小僅為立方納米，方便部署在一些狹小空間內，完成更加精細的監(jiān)測工作。作為無線納米網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)點之間通信要求的同時，將經歷由傳輸介質產生的大氣分子吸收損耗。納米節(jié)點結構特點以及太赫茲電磁波分子吸收特性決定了傳統(tǒng)的無線信道模型不再適用。本文根據納米節(jié)點能耗組成，結合太赫茲

2、電磁波路徑傳輸損耗和分子吸收損耗，建立新型的無線納米網太赫茲通信模型。
　　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上，采用大氣分子吸收理論，構建基于傳輸介質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景下，結合分子吸收模型，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，對兩種場景下的傳輸信道模型進行能量損耗分析，分析結果表

3、明分子吸收是太赫茲電磁波傳輸過程中不可忽略的因素，進一步說明建立的通信信道模型的可靠性。
　　(2)基于納米節(jié)點能耗構成，建立收發(fā)器能耗模型。針對納米節(jié)點能量受限問題，以收發(fā)器能耗模型為基礎，考慮重傳機制，將最優(yōu)通信距離和最優(yōu)數據包結構作為優(yōu)化指標，提出了單位比特數據傳輸能量最優(yōu)化模型。在不同調制機制下對建立的能耗優(yōu)化模型進行驗證，區(qū)別于通過網絡層和MAC層實現(xiàn)能耗優(yōu)化的機制，基于物理層和節(jié)點硬件電路的能耗優(yōu)化模型，從最優(yōu)通信距離