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基于能量收集的互惠共生无线电中断性能分析
基于能量收集的互惠共生无线电中断性能分析
摘要：能量收集技术是一种可以利用环境中的能量进行供电的技术，广泛应用于无线传感器网络中。互惠共生无线电（EH-CR）是利用能量收集技术实现对频谱资源的智能共享的一种方法。本文针对基于能量收集的互惠共生无线电，对其中断性能进行了详细分析。
1.引言
在传统无线通信中，频谱资源是一种稀缺的资源。传统无线通信系统往往需要占用固定的频谱资源进行通信，这使得频谱资源的利用率较低。而能量收集技术的出现，使得我们能够利用环境中的能量进行无线通信设备的供电，从而实现对频谱资源的智能共享，提高频谱资源的利用率。
2.能量收集技术
能量收集技术是一种可以利用环境中的能量进行供电的技术。它通过利用能量采集器（如太阳能电池板、热能发电器等）将环境中的能量转化为电能，并存储在电池或超级电容中。这种能量收集技术使得传感器设备不再依赖于电池的供电，可以持续运行。
3.互惠共生无线电
互惠共生无线电（EH-CR）是一种利用能量收集技术实现对频谱资源的智能共享的方法。它通过收集环境中的能量为无线设备供电，并根据能量的收集情况进行频谱资源的调度。当能量收集充足时，无线设备可以占用更多的频谱资源进行通信；当能量收集不足时，无线设备需要释放一部分频谱资源给其他设备使用。
4.中断性能分析
在基于能量收集的互惠共生无线电中，中断性能是评估系统性能的重要指标之一。中断性能主要包括中断出现的概率、中断持续时间等指标。
首先，我们需要分析能量收集的过程。根据能量收集的方法不同，能量收集的过程可以分为周期性能量收集和非周期性能量收集两种情况。周期性能量收集是指按照固定的时间间隔进行能量收集，而非周期性能量收集是指根据能量供需的变化情况进行能量收集。
其次，我们需要分析能量供需的匹配情况。当能量收集充足时，无线设备可以进行正常的通信，并且可以占用更多的频谱资源。当能量收集不足时，无线设备需要节约能量，并释放一部分频谱资源给其他设备使用。
最后，我们需要分析中断发生的概率和中断持续的时间。中断发生的概率与能量供需的匹配程度密切相关，当能量供需匹配度较高时，中断发生的概率较低；当能量供需匹配度较低时，中断发生的概率较高。中断持续的时间则取决于能量的补充速度和能量的消耗速度。
5.总结
基于能量收集的互惠共生无线电是一种能够实现对频谱资源的智能共享的技术。中断性能是评估系统性能的重要指标之一。本文对基于能量收集的互惠共生无线电的中断性能进行了详细分析，包括能量收集的过程、能量供需的匹配情况以及中断发生的概率和中断持续的时间等方面。通过对中断性能的分析，可以为基于能量收集的互惠共生无线电的设计和优化提供参考。
参考文献：
[1]WangC,HoangDT,YuanX,etal.EnergyHarvetingCommunications:PrinciplesandPractice.Cambridge:CambridgeUniversityPress,2019.
[2]BiS,ZhangR,CardeiM,etal.DynamicTimeSlotAllocationforEnergyHarvestingCognitiveRadioNetworks.IEEETransactionsonCommunications,2017,65(11):4949-4961.