Signal power and energy-per-bit optimization problems in systems mMTC

?

Signal power and energy-per-bit optimization problems in systems mMTC

Информационно-управляющие системы. 2021. Vol. 5. P. 51–58.

Введение: В настоящее время активно изучаются вопросы работы технологии Интернета Вещей (IoT) в существующих стандартах связи и разрабатывающемся стандарте 6G. В соответствии с различными требованиями к системе (скорость передачи, задержка и т. д.) выделяют следующие типы IoT: массовый IoT, критический IoT, широкополосный IoT и промышленный IoT. Работа большого числа различных датчиков с автономным питанием входит в Massive IoT и находиться в рамках сценария massive machine-type communications (mMTC). Ввиду большого числа оконечных устройств невозможно применить технологии доступа с разделением ресурса канала по расписанию и предполагается применение методов случайного доступа. Актуальными вопросами в данном типе связи являются: уменьшение мощности передачи и увеличении продолжительности работы устройства без дополнительного обслуживания (замены батареи питания или зарядки), за счет снижения затрат энергии на бит. Цель исследования: Формулирование и анализ задач минимизации мощности передачи и затрачиваемой энергии на бит в системах без повторных передач и с повторными передачами для получения границ достижимости. Результаты: Описана модель системы, в рамках которой сформулированы и описаны четыре задачи минимизации мощности и затрат энергии при заданных параметрах (число информационных бит, спектральная эффективность системы и требуемая достоверность доставки). Представлены численные результаты решения данных оптимизационных задач, позволяющие получить границы достижимости для рассматриваемых характеристик в системах с потерями и без. Представлены нижние границы, полученные по формуле Шеннона в предположении, что длина сообщения не ограничена. Практическая значимость: Полученные результаты позволяют оценить потенциальные возможности для минимизации мощности передачи и затрат энергии на бит в системах случайного множественного доступа со сценариями mMTC.

Язык: английский

DOI

The Integration Of Edge Computing Into Iot Application Using Advantedge Platform, Case Study: Mobility

Даюб А., Кучерявый Е. А., , in: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика, Тезисы докладов Тридцать первой международной научно-технической студентов и аспирантовТ. 1.: М.: Национальный исследовательский университет "МЭИ", 2025. P. 251–251.

Добавлено: 3 мая 2025 г.

An Investigation of Blockchain Technology in Sustainable Energy Sector: Beyond Myth

Килинч Ата Н., , in: Sustainability Reporting and Blockchain Technology.: L.: Routledge, 2024. Ch. 10 P. 139–150.

Добавлено: 12 февраля 2025 г.

OptIoT: A Domain-Specific Language for Optimizing IoT and IIoT Infrastructure

Эбрахим А., Иванов И. А., , in: 2024 International Russian Automation Conference (RusAutoCon).: IEEE, 2024. P. 1012–1016.

Добавлено: 9 января 2025 г.

IoT Cameras Network Based Motion Tracking for an Unmanned Aerial Vehicle Control Interface

A. Dubelschikov, Tsoy T., Li H. и др., , in: 2023 7th International Conference on Information, Control, and Communication Technologies (ICCT), 2-6 Oct. 2023.: IEEE, 2023. P. 1–3.

Добавлено: 8 мая 2024 г.

Towards Automated And Optimal Iiot Design

Эбрахим А., Иванов И. А., Informatics and Automation (SPIIRAS Proceedings) 2024 Vol. 23 No. 2 P. 377–406

Добавлено: 5 апреля 2024 г.

Методика определения числа сенсоров в системах мониторинга экологической обстановки с использованием LPWAN сетей

Борисовская А. В., Тюрликов А. М., Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения 2022 № 3 С. 93–100

Рассмотрены системы мониторинга экологической обстановки с использованием LPWAN сетей в режиме случайного доступа к радиоканалу. Предложена методика определения числа сенсоров в таких системах. ...

Добавлено: 27 сентября 2023 г.

Определение вероятности доставки информации о событии в системах мониторинга на основе сетей, построенных по технологии LoRaWAN

Борисовская А. В., Успехи современной радиоэлектроники 2022 Т. 76 № 12 С. 82–89

Постановка проблемы. При построении систем мониторинга, основанных на технологии LoRaWAN, основной задачей является выбор наилучших параметров системы, который производится путем оценки качества ее работы на различных наборах параметров. Основная функция систем мониторинга - обеспечение высокой вероятности доставки информации о событии. Поскольку в настоящее время вопрос о критерии качества работы систем мониторинга остается открытым, значение этой ...

Добавлено: 27 сентября 2023 г.

Модели сенсорных сетей с зависимыми источниками

Борисовская А. В., T-Comm: Телекоммуникации и транспорт 2023 Т. 17 № 7 С. 21–28

Одним из важных научных направлений исследований интернета вещей является анализ систем мониторинга случайных событий с зависимыми источниками, основанных на случайном множественном доступе. Учет зависимости данных от близкорасположенных сенсоров повышает энергоэффективность системы и обеспечивает стабильность её работы. Существуют различные модели таких систем, однако отсутствует связь между ними. Целью данной работы является разработка единой системы допущений для ...

Добавлено: 27 сентября 2023 г.

Оценка среднего возраста информации в системах со случайным доступом и множественным выходом

Борисовская А. В., Тюрликов А. М., Информационно-управляющие системы 2023 № 1 С. 51–60

Введение: важным направлением в исследовании интернета вещей является анализ систем случайного множественного доступа, которые могут обеспечить устойчивую работу при большом числе устройств, в частности исследование среднего возраста информации для таких систем. Цель: исследовать средний возраст информации в системе со случайным доступом и множественным выходом. Результаты: сценарий интернета вещей, в котором все устройства находятся на одинаковом ...

Добавлено: 27 сентября 2023 г.

Comparison of the ways to reduce energy costs in stable massive machine-type communication systems

Бурков А. А., Информационно-управляющие системы 2023 Vol. 2 P. 39–50

Введение: при развитии современных стандартов связи активно рассматриваются различные сценарии интернета вещей, в том числе массовой межмашинной связи. Основными требованиями к таким системам являются стабильная работа при потенциально бесконечном числе устройств и низкие затраты энергии,поэтому исследование способов достижения данных требованийактуально. Цель: исследовать и сравнить эффективность различных подходов к снижению затрат энергии в системах с потенциально неограниченным числом пользователей.Результаты: описана ...

Добавлено: 26 сентября 2023 г.

Analyzing and stabilizing multichannel ALOHA with the use of the preamble-based exploration phase

Бурков А. А., Тюрликов А. М., Информационно-управляющие системы 2022 Vol. 5 P. 49–59

Введение: в настоящее время активно используются устройства интернета вещей, функционирующие в рамках сценариев массивных машинных коммуникаций. Взаимодействие устройств осуществляется алгоритмами случайного множественного доступа, имеющими ограниченную пропускную способность. Для увеличения пропускной способности можно использовать ортогональные преамбулы в классе алгоритмов ALOHA. Цель: провести анализ алгоритмов на базе АЛОХА, использующих фазу исследования, и вычислить характеристики для алгоритма с потерями и без ...

Добавлено: 26 сентября 2023 г.

Lower bound for average delay in unblocked random access algorithm with orthogonal preambles

Бурков А. А., Тюрликов А. М., Информационно-управляющие системы 2020 Vol. 3 P. 79–85

Введение: в настоящее время разворачиваются первые версии сетей стандарта связи 5G и ведутся рассуждения о дальнейшем развитии сотовых сетей и переходе к стандарту 6G. Функционирование развивающейся идеи интернета вещей планируется в рамках сценария массовой межмашинной связи, к которому имеется ряд требований: очень высокая энергоэффективность, относительно невысокая задержка и достаточно надежная связь. Предполагается использование процедур случайного множественного доступа, ...

Добавлено: 26 сентября 2023 г.

Internet of Things: Analysis of Parameters and Requirements

Эбрахим А., Иванов И. А., , in: 2022 International Conference on Smart Applications, Communications and Networking (SmartNets).: IEEE, 2022. P. 01–04.

Добавлено: 18 апреля 2023 г.

Demystifying Blockchain Technology for Resource-Constrained IoT Devices: Parameters, Challenges and Future Perspective

Ometov A., Комаров М. М., Ромашкова И. А., IEEE Access 2021

Добавлено: 18 января 2023 г.

Lower bound for average delay in unblocked random access algorithm with orthogonal preambles

Burkov A. A., Shneer S. V., A. M. Turlikov, Информационно-управляющие системы 2020 No. 3 P. 79–85

Добавлено: 31 октября 2022 г.

An Achievability Bound of Energy Per Bit for Stabilized Massive Random Access Gaussian Channel

Burkov A., Shneer S., Andrey Turlikov, IEEE Communications Letters 2021 Vol. 25 No. 1 P. 299–302

Добавлено: 28 октября 2022 г.

IoT Standardization: An Overview of Organizations and Standards

Эбрахим А., Иванов И. А., , in: Proceedings of 2022 IEEE Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT).: M.: IEEE, 2022. P. 1–5.

Добавлено: 6 сентября 2022 г.

The study of Machine Learning Scenarios for the Internet of Arctic Things

A. Rolich, A. Ilyin, L. Voskov, , in: Proceedings of 2022 IEEE Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT).: M.: IEEE, 2022. P. 1–7.

Добавлено: 28 июня 2022 г.

Experimental LoRa Network Power Consumption Model Using Multi-Hops

A. U., I. B., L. Voskov и др., , in: Proceedings of 2022 IEEE Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT).: M.: IEEE, 2022. P. 1–7.

Добавлено: 28 июня 2022 г.