开孔平面上扩散分子通信的模拟研究与分析
摘要：通过扩散进行的分子通信（MCvD）是一种利用信息分子的自由扩散机制实现纳米和微米尺度连接的方法。扩散传播中的随机性是干扰码之间干扰的主要原因，也是高数据率MCvD应用的限制因素。本文考虑了MCvD链路发射端和接收端之间的一个孔状平面。无论是人为植入还是自然发生，类似孔状平面的表面或体积只允许一部分分子通过。与直觉相反，观察到这种拓扑结构可能会提高通信性能，因为能够通过孔隙的分子是那些更朝向接收器的有向路径的分子。此外，通过计算机模拟和一个名为信号干扰噪声幅度比（SINAR）的理论信号评估指标，发现孔隙的大小在接收信号功率和MCvD系统抗干扰能力之间产生权衡，暗示着存在最小化误比特率（BER）的最佳孔隙大小。观察到BER的趋势与SINAR的趋势完全一致，表明所提出的指标适用于MCvD系统的优化任务，包括找到孔隙平面的最佳孔隙大小。此外，计算机模拟和SINAR显示，所述最佳孔隙大小受到孔隙位置和比特率的影响。最后，本文分析了孔隙平面的径向和角度偏移对其位置的影响，并发现在一定偏移值范围内仍然会降低BER。总的来说，我们的结果暗示了孔状平面类似的表面实际上可能有助于通信效率，尽管它们会降低接收到的信号功率。
作者：Mustafa Can Gursoy, H. Birkan Yilmaz, Ali Emre Pusane, Tuna Tugcu
论文ID：1909.08833
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2020-04-09