Optimización de rendimiento del mecanismo de asignación multicanal bajo restricción de interferencia para redes de radio cognitiva híbrida de superposición/subyacente con recolección de energía
Autores: Karaca, Hakan Murat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Optimización de rendimiento del mecanismo de asignación multicanal bajo restricción de interferencia para redes de radio cognitiva híbrida de superposición/subyacente con recolección de energía
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Energía
Señales de RF
Redes de radio cognitiva
Algoritmo de asignación
Móviles
Reutilización de espectro
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Al cosechar energía de las señales de radiofrecuencia (RF) ambientales, se ha logrado un progreso significativo en la auto-mantenimiento de los ciclos de vida de las redes inalámbricas. Motivado por esto y por la mejora en la reutilización del espectro mediante el uso combinado de modos de superposición/subyacente de las redes de radio cognitiva (CRNs), este documento propone un novedoso algoritmo de maximización del rendimiento de asignación de múltiples canales (m-canales) para dispositivos móviles de baja potencia. Las CRNs, llamadas transmisores secundarios (STs), pueden cosechar energía de las señales de RF emitidas por los transmisores primarios activos (PTs) cercanos. En el esquema propuesto, los PTs y STs se distribuyen como procesos de puntos de Poisson homogéneos independientes y contactan a sus receptores a distancias fijas. Cada PT contiene una zona de protección para proteger a su receptor previsto de la interferencia de ST, y proporciona energía de RF a los STs ubicados en su zona de cosecha. La priorización de los STs durante la asignación oportunista de canales es crucial, ya que propiedades como el nivel de energía y la capacidad de cosecha mejoran el rendimiento de la distribución de canales. Se propone una métrica novedosa que prioriza a los STs en función de los niveles de energía iniciales, la capacidad de cosecha y el número de canales a través de los cuales pueden transmitir. Para la comparación, se consideraron tres algoritmos: un mecanismo codicioso para la asignación de m-canales de CRNs híbridas sin cosecha, los esquemas de asignación de m-canales propuestos basados en conjuntos independientes máximos (MIS), y la métrica propuesta de CRNs híbridas con capacidad de cosecha. Las simulaciones muestran que el método de asignación de m-canales propuesto basado en MIS supera al algoritmo codicioso. La asignación de m-canales propuesta utilizando la métrica propuesta en CRNs híbridas con capacidad de cosecha produjo el mejor rendimiento de los tres métodos, demostrando la superioridad del algoritmo propuesto.
Descripción
Al cosechar energía de las señales de radiofrecuencia (RF) ambientales, se ha logrado un progreso significativo en la auto-mantenimiento de los ciclos de vida de las redes inalámbricas. Motivado por esto y por la mejora en la reutilización del espectro mediante el uso combinado de modos de superposición/subyacente de las redes de radio cognitiva (CRNs), este documento propone un novedoso algoritmo de maximización del rendimiento de asignación de múltiples canales (m-canales) para dispositivos móviles de baja potencia. Las CRNs, llamadas transmisores secundarios (STs), pueden cosechar energía de las señales de RF emitidas por los transmisores primarios activos (PTs) cercanos. En el esquema propuesto, los PTs y STs se distribuyen como procesos de puntos de Poisson homogéneos independientes y contactan a sus receptores a distancias fijas. Cada PT contiene una zona de protección para proteger a su receptor previsto de la interferencia de ST, y proporciona energía de RF a los STs ubicados en su zona de cosecha. La priorización de los STs durante la asignación oportunista de canales es crucial, ya que propiedades como el nivel de energía y la capacidad de cosecha mejoran el rendimiento de la distribución de canales. Se propone una métrica novedosa que prioriza a los STs en función de los niveles de energía iniciales, la capacidad de cosecha y el número de canales a través de los cuales pueden transmitir. Para la comparación, se consideraron tres algoritmos: un mecanismo codicioso para la asignación de m-canales de CRNs híbridas sin cosecha, los esquemas de asignación de m-canales propuestos basados en conjuntos independientes máximos (MIS), y la métrica propuesta de CRNs híbridas con capacidad de cosecha. Las simulaciones muestran que el método de asignación de m-canales propuesto basado en MIS supera al algoritmo codicioso. La asignación de m-canales propuesta utilizando la métrica propuesta en CRNs híbridas con capacidad de cosecha produjo el mejor rendimiento de los tres métodos, demostrando la superioridad del algoritmo propuesto.