基于能量采集的分布式时分多址协议

作     者：徐娟 张茸 阚佳丽 张妍 Xu Juan;Zhang Rong;Kan Jiali;and Zhang Yan

作者机构：同济大学电子与信息工程学院上海201804 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2020年第57卷第7期

页      面：1393-1403页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61202384) 中央高校基本科研业务费专项资金(221201700186) 

主　　题：纳米网 太赫兹带 媒质接入控制 时分多址 能量采集 

摘      要：纳米节点利用太赫兹通信能获得极高的传输速率,节点间的通信以及协调访问太赫兹信道都需要媒质接入控制(medium access control,MAC)协议.由于太赫兹信道的分子吸收噪声和纳米设备资源受限等特性,经典的MAC协议已不再适用.针对基于时域扩展开关键控(time spread on-off keying,TS-OOK)的太赫兹传感器网络的数据传输存在连续碰撞的问题以及纳米节点能量非常有限的问题,提出一种基于能量采集的分布式时分多址协议(distributed energy harvesting-based time division multiple access,DEH-TDMA).该协议引入压电式纳米能量采集系统,首先将纳米节点剩余能量和缓存区的数据包数量作为状态信息构建Markov决策过程模型,并根据节点的数据包传输量和能耗来设计收益函数,然后求解出最优策略,最终纳米节点根据自身状态和最优策略动态接入信道.仿真结果表明该协议在延长网络生命周期方面存在优势.