分子通信中单一类型配体受体的信道感知
摘要：分子通信（MC）使用分子作为纳米机器之间的信息传递者。实际中的MC通道可能会拥挤不同类型的分子，即配体，这些配体可能具有相似的结合特性，导致配体受体之间严重干扰。同时感知多种配体类型提供了消除外部分子源和多用户干扰的机会，并为MC纳米网络开发新的多用户接入技术。在本文中，我们研究了仅使用单一类型的受体的通道感测方法，并利用受体在配体-受体结合反应过程中停留结合和非结合状态的时间来同时估计多种类型的配体浓度。我们推导了多配体估计的Cram''er-Rao下界（CRLB），并提出了实用和低复杂度的次优估计器用于通道感测。我们通过标准化均方误差（NMSE）分析了所提出方法的性能，并表明它们可以有效地估计多达10种不同类型的配体浓度，其平均NMSE远低于$10^{-2}$。最后，我们提出了一种基于改进的动力学证明（KPR）方案的合成受体设计，用于采样非结合和结合时间持续时间，并提出了一种化学反应网络（CRN），用于在合成细胞中进行所需的计算。
作者：Murat Kuscu and Ozgur B. Akan
论文ID：1901.05540
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2019-08-13