多用户MIMO-WET系统中短包传输的块错误概率分析

发布时间：2020-12-26 14:45

　　针对超可靠低时延通信的收发设备能量受限和超可靠性要求的特点,将多天线技术应用于无线能量捕获的短包传输系统,研究了多用户多天线无线能量传输（MIMO-WET）系统中短包传输的块错误概率性能.首先利用每个用户的信噪比累积分布函数和高斯函数近似的方法,推导出块错误概率的近似闭合表达式;然后对无线能量传输阶段中的时隙数和无线信息传输（WIT）阶段中的功率分配系数因子进行联合优化,实现总块错误概率的最小化.仿真结果验证了所推导的块错误概率闭合表达式的正确性,并根据仿真数据得到:在给定信息传输的块长度和天线数量条件下,WET和WIT所用时隙数存在最优值. 

【文章来源】：北京邮电大学学报. 2020年03期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

系统模型

图2所示为源节点S的传输功率PS与WET阶段的时隙数m的关系．可以看出，PS除了受时隙数m的影响外，还会受到发射天线NET和接收天数N的影响．在相同时隙下，传输功率随着天线数量的增加而增大，同时也发现，当发射天线NET和接收天线N的数值进行互换时，两条区间几乎重合，说明RF信号收发端的天线数对PS具有相同的影响．图3所示为不同传输功率PS所对应的块错误概率εk．其中，功率分配系数βk=1/3，?k，传输距离dk=100，传输的信息量υ=600 bit．可以发现，随着源节点传输功率PS的增大，用户k的块错误概率εk越小．同时，发现源节点S的天线数量N和数据包的长度M都会影响到εk．当传输功率PS、数据包长度M一定时，天线数量N越多，块错误概率εk越小;当传输功率PS、天线数量N一定时，数据包长度M越长，块错误概率εk越小．因此，可以通过增加传输功率PS、天线数量N和数据包长度M来减少块错误概率εk，提高系统的可靠性．

图3所示为不同传输功率PS所对应的块错误概率εk．其中，功率分配系数βk=1/3，?k，传输距离dk=100，传输的信息量υ=600 bit．可以发现，随着源节点传输功率PS的增大，用户k的块错误概率εk越小．同时，发现源节点S的天线数量N和数据包的长度M都会影响到εk．当传输功率PS、数据包长度M一定时，天线数量N越多，块错误概率εk越小;当传输功率PS、天线数量N一定时，数据包长度M越长，块错误概率εk越小．因此，可以通过增加传输功率PS、天线数量N和数据包长度M来减少块错误概率εk，提高系统的可靠性．图4所示为用户k的错误概率εk与WIT时隙数n的关系．从仿真图中发现，刚开始随着时隙数n的增大，用户k的错误概率εk急剧减少，但是当n≥1 000时，随着n的增大，εk的变化速率越来越缓慢．从仿真图中还发现，源节点S的天线数相比ET的电线数对用户的块错误概率影响较大，在ET天线数一定时，增加S端的天线数量，用户的块错误概率显著减小．


本文编号：2939902