Метод неортогонального множественного доступа (NOMA) в системах мгновенной беспроводной передачи информации и энергии применяется для коммуникации в промышленном интернете вещей. К сожалению, он подвержен значительным энергопотерям по мере увеличения расстояния. Корейские ученые разработали эффективную схему применения NOMA в распределенной радиосети. Эта технология открывает возможность создания более эффективных и оптимизированных сетей интернета вещей.

Промышленный интернет вещей (IIoT) сочетает беспроводные датчики, контроллеры и технологии мобильной связи для наблюдения и управления каждым аспектом производственного процесса. Для создания надежной системы передачи данных и энергии между устройствами IIoT было бы удобно использовать беспроводные технологии. Например, метод мгновенной беспроводной передачи информации и энергии (SWIPT) с помощью радиосигналов, который одновременно переносит энергию и дешифрует информацию.

А по мере того, как количество умных устройств растет, SWIPT все чаще сочетают с системой неортогонального множественного доступа (NOMA), которая позволяет увеличить ресурс батареи датчиков и других устройств. Однако энергетическая эффективность этой системы уменьшается вместе с увеличением расстояния от центрального контроллера, пишет Science Daily.

Чтобы преодолеть это препятствие, команда ученых из Корейского морского университета разработала новую схему работы NOMA со SWIPT для распределенных радиосетей. Новый метод существенно увеличивает энергетическую и спектральную эффективность IIoT.

Исследователи описали трехступенчатый итеративный алгоритм, максимизирующий энергетическую эффективность системы. Сначала они оптимизировали распределение энергии для центрального контроллера IoT. После чего были оптимизированы распределение энергии для NOMA и разветвление энергии для SWIPT. Наконец, ученые проанализировали ситуацию выхода из строя, при которой система не может обеспечить достаточно энергии и скорости передачи данных, расширив метод оптимизации до многокластерного сценария.

Работоспособность алгоритма была подтверждена многочисленными числовыми моделированиями. Результаты показали, что предложенная схема в пять раз более энергоэффективная, чем ее аналоги без распределенной радиосети.