Nguyên lý hoạt động

3.2 Phân tích hiệu năng mạng vơ tuyến nhận thức hỗ trợ thu thập năng lượng dựa trên giao

3.2.1 Nguyên lý hoạt động

Gọi  1, 2011,02 1 là hệ số phân chia công suất tại R và C,

 

0 1

   là hệ số phân chia công suất thu được tại R. Trong pha 1 cụ thể thời gian T/2, tín hiệu sẽ truyền từ S đến R, tại đây một phần công suất 1yRsẽ thu năng lượng, và (11)yRtruyền tin tức từ S đến R. Đồng thời trong pha 1, C cũng nhận tín hiệu từ S vì là mơi trường vơ tuyến, tương tự C cũng có thể phân chia công suất 2yR dùng thu thập năng lượng và nhận thông tin từ S (12)yR.

37

Trong pha 2, sau khi chuyển đổi năng lượng, tại nút R cần khuếch đại tín

hiệu 11yRcũng như truyền thông tin thứ cấp x2đến C. Ở nút R cơng suất thu được có thể sẽ bị chia cắt thành hai phần: PR PR 1 PR. Trong đó, PRlà phần công suất dùng đề chuyển tiếp phần thơng tin cịn lại thu từ S đến đích D. Trong khi đó, phần cơng suất cịn lại 1PRdùng để phát thông tin thu được đến nút C.

Hình 3.2: Mơ hình mạng vơ tuyến nhận thức hỗ trợ thu thập năng lượng dựa trên

giao thức phân chia cơng suất PSR

Ngồi ra, trong pha 1 S truyền thông tin đến R sau khi thu năng lượng từ S để truyền thông tin đến C trong pha 2. Trong pha 1, C có thể nhận tín hiệu sơ cấp từ S vì trong mơi trường khơng dây. Do đó, C có thể phân chia công suất nhận được, một phần dùng thu thập năng lượng, phần còn lại để loại nhiễu sơ cấp được xử lý trong pha 2. 1yR  1 (1)yR 2yc1  (12)yc1 R P  (1)PR

38

Giả sử rằng nút Sđược cấp một nguồn cố định PS, ngược lại tại nút Rthì khơng được cấp nguồn cố định. Do đó, nút R cần phải thu năng lượng từ các tín

hiệu mà nó nhận được để đảm bảo cho hoạt động truyền thông tin từ nguồn đến đích. Xét trong trường hợp các kênh truyền là kênh Rayleigh fading phẳng [19]. Đặt

g1 và g2 tương ứng là hệ số kênh truyền giữa Svà C, giữa R và C. Đặt h1 và h2 tương ứng là hệ số kênh truyền giữa Svà R, giữa Rvà D. Viết dưới dạng tổng quát, hi CN0,i với i = 1,2 và gj CN0,j2 với j=1,2. Khoảng cách giữa

Svà R, giữa Rvà D, giữa Svà C, giữa Rvà C tương ứng d1,d2  1 d1,

2 2

3 1 4 ,

d  d d d4 và giá trị trung bình của kênh truyền với hệ số suy hao đường truyền m=3 ta có 3 1 1/d1   ,  2 1/d23 ,  3 1 /d33 và 3 4 1/d4  