27、无线通信系统性能分析与优化研究

无线通信系统性能分析与优化研究

1. HP 模式与 SP 模式性能分析

在无线通信系统中，HP 模式和 SP 模式的性能表现受到多种因素的影响。HP 模式下，延迟受限吞吐量会达到最优值，随后稍有下降。无论发射功率 S 如何增加以及上界如何收紧，都能实现最高的吞吐量性能。不过，不同的 SNR 阈值会导致吞吐量性能出现波动。因此，选择合适的 SNR 水平，中继节点 R 能够满足无线通信的特定应用需求。

而在 SP 模式下，当自干扰（SI）增加且分离功率（SP）的上界接近 0 时，吞吐量会下降。预定义的 SNR 阈值（0 和 2 dB）也会使吞吐量性能降低。在传输速率方面，SP 模式仅能收集少量能量来辅助通信，因此传输速率保持稳定；而 HP 模式由于中继节点 R 具备能量收集（EH）能力和能量存储功能，传输速率更高。

2. 基于 HTPSR 协议的信道状态信息影响

在使用 HTPSR 协议的场景中，我们对 AF 和 DF 方案在不同信道状态信息（CSI）下的性能进行了研究。
- 参数设置 ：主要的仿真参数如下表所示：
| 参数 | 值 |
| — | — |
| 传输固定速率 (R_0) | 3 (bps/Hz) |
| 发射功率 (P_S) | 1 (Joules/s) |
| EH 效率 (\eta) | 1 |
| 所有节点的噪声方差 (\Omega_{\Delta h1} = \Omega_{\Delta h2}) | 0.03 |
| PS 比率 (\beta) | 0.3 |
| TS 比率 (\alpha) | 0.3 |