摘要：针对基于太赫兹通信的电磁纳米网络,深入分析太赫兹电磁波路径传输特性以及大气分子吸收特性,从能耗的角度构建太赫兹信道传输的数学模型。分别针对不带反射路径的传输场景和带有反射路径的传输场景来分析路径传输特性;利用大气辐射原理来分析大气分子吸收特性。在不同传输距离和传输频率下,结合路径传输和大气分子吸收对太赫兹电磁波传输能量损耗进行仿真。结果表明:分子吸收损耗是太赫兹电磁波传输能量损耗的重要组成部分,大气分子吸收损耗与传输介质分子组成有关;路径传输损耗受到传输频率和距离的影响。分析结果对太赫兹通信频段的选择以及纳米节点能耗设计有重要参考价值。

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.