Diseño de Formación de Haz Robusto para Red Inalámbrica de Malla Multi-Radio Basada en SWIPT con Jamming Cooperativo
Autores: Li, Liang; Zhao, Xiongwen; Geng, Suiyan; Zhang, Yu; Zhang, Lei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Diseño de Formación de Haz Robusto para Red Inalámbrica de Malla Multi-Radio Basada en SWIPT con Jamming Cooperativo
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Redes de malla inalámbricas
Técnica de múltiples radios
Consumo de energía
Secreto en la capa física
Transferencia simultánea de información y energía inalámbrica
Interferencia cooperativa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las redes de malla inalámbricas (WMNs) pueden proporcionar conexiones inalámbricas flexibles en una ciudad inteligente, internet de las cosas (IoT) y comunicaciones de dispositivo a dispositivo (D2D). El rendimiento de las WMNs puede mejorarse considerablemente al adoptar una técnica de multi-radio, que permite a un nodo comunicarse con más nodos simultáneamente. Sin embargo, las WMNs de multi-radio enfrentan dos desafíos principales, a saber, el consumo de energía y la secrecía en la capa física. En este documento, se adoptaron tanto la transferencia simultánea de información y energía (SWIPT) como las tecnologías de interferencia cooperativa para superar estos dos problemas. Diseñamos el esquema de SWIPT y de interferencia cooperativa, minimizando la potencia total de transmisión al seleccionar adecuadamente los vectores de formación de haz de los nodos de la WMN y del interferidor para satisfacer las restricciones individuales de la relación señal-interferencia más ruido (SINR) y la recolección de energía (EH). Especialmente, consideramos el error de estimación del canal causado por la información del estado del canal imperfecta. La SINR del espía (Eve) fue suprimida para proteger la secrecía de los nodos de la WMN. Debido a la forma fraccionaria, se demostró que el problema era no convexo. Desarrollamos un algoritmo tratable transformándolo en uno convexo, utilizando la relajación de programación semidefinida (SDP) y métodos del procedimiento S. Los resultados de la simulación validaron la efectividad del algoritmo propuesto en comparación con el diseño no robusto.
Descripción
Las redes de malla inalámbricas (WMNs) pueden proporcionar conexiones inalámbricas flexibles en una ciudad inteligente, internet de las cosas (IoT) y comunicaciones de dispositivo a dispositivo (D2D). El rendimiento de las WMNs puede mejorarse considerablemente al adoptar una técnica de multi-radio, que permite a un nodo comunicarse con más nodos simultáneamente. Sin embargo, las WMNs de multi-radio enfrentan dos desafíos principales, a saber, el consumo de energía y la secrecía en la capa física. En este documento, se adoptaron tanto la transferencia simultánea de información y energía (SWIPT) como las tecnologías de interferencia cooperativa para superar estos dos problemas. Diseñamos el esquema de SWIPT y de interferencia cooperativa, minimizando la potencia total de transmisión al seleccionar adecuadamente los vectores de formación de haz de los nodos de la WMN y del interferidor para satisfacer las restricciones individuales de la relación señal-interferencia más ruido (SINR) y la recolección de energía (EH). Especialmente, consideramos el error de estimación del canal causado por la información del estado del canal imperfecta. La SINR del espía (Eve) fue suprimida para proteger la secrecía de los nodos de la WMN. Debido a la forma fraccionaria, se demostró que el problema era no convexo. Desarrollamos un algoritmo tratable transformándolo en uno convexo, utilizando la relajación de programación semidefinida (SDP) y métodos del procedimiento S. Los resultados de la simulación validaron la efectividad del algoritmo propuesto en comparación con el diseño no robusto.