El modelo analítico evalúa la efectividad de la comunicación sin subvenciones en el entorno IoT

Imagine un mundo donde cada dispositivo inteligente, desde el sensor de tráfico hasta el monitor de salud portátil, puede comunicarse sin problemas. Este aspecto está en el centro de la comunicación de tipo de máquina masiva (MMTC), una base de 5G y una base para las futuras redes móviles 6G.

En pocas palabras, adjuntar un número de dispositivos de Internet de Internet (IoT) dirigidos a MMTC, hasta 1 millón por kilómetro cuadrado, pueden transmitir datos a una pequeña explosión. Esta capacidad es importante para el avance de ciudades inteligentes, vehículos autónomos y atención médica remota entre muchas otras aplicaciones.

Uno de los principales métodos para habilitar esta enorme conexión es a través de proyectos de comunicación “sin subvenciones”. Al contrario de la comunicación celular celular tradicional, donde los dispositivos deben solicitarse el permiso de una estación base para enviar los dispositivos, lo que permite que los dispositivos envíen datos sin aprobación previa.

Facilita el proceso de comunicación, reduce el consumo de procesamiento y electricidad en los últimos dispositivos y reduce las actividades de programación en las estaciones base. Sin embargo, los esquemas sin subvenciones obtienen un error significativo: un mayor riesgo de colisión de datos cuando muchas infecciones de los dispositivos simultáneamente, lo que puede conducir al tráfico de red y a la falla de la comunicación.

Al tratar de abordar estos desafíos críticos, un equipo de investigación dirigido por el profesor Shigio Shiya de la Escuela de Graduados de Informática de la Universidad de Chiba en Japón ha creado un modelo analítico amplio para evaluar la efectividad de los proyectos de comunicación sin subvenciones. Su papel, que era Publicado En Comunicación informáticaUn método conocido sin subvenciones llamado “Aloha Slotted” “busca cómo funciona el IoT densamente poblado en el entorno.

Otros miembros del equipo incluyen el Sr. Yuki de la Universidad de Chiba y el profesor Tantashi Hirai de la Escuela de Graduados de Información y Tecnología de la Universidad de Osaka.

Este documento es una versión extendida de un estudio que se presenta en ACM MSW 2023 (26 conferencias internacionales sobre sistemas inalámbricos y móviles), una conferencia internacional en el sistema de comunicación inalámbrica, un rango de conferencia original, una conferencia original en AMM MSDMS 2023 (26). Presentado) recibió el premio al mejor documento

Un equipo matemático para el análisis del sistema con componentes distribuidos aleatoriamente con el método del equipo implica la creación de un modelo analítico sofisticado basado en la geometría estocusia. Asumieron que tanto la estación base como el dispositivo IoT eran estadísticamente aleatorios, pero se extendieron en las conjeturas.

Luego analizan tres situaciones separadas para Alloha ranurada: una versión temprana sin ninguna mejora especial, una versión que incluye una intervención llamada “NAMA” y una versión de control de potencia donde los dispositivos pueden ajustar su propia energía de señal. El equipo se concentró en dos indicadores clave de rendimiento, a saber, la posibilidad de éxito del éxito y la estación base toput (la cantidad de datos puede obtener con éxito en una estación base en un período específico).

Sus búsquedas han revelado muchas dinámicas complejas para diferentes versiones de Aloha. Aunque la estación base de cancelación de intervención se ha desarrollado hasta un 20% en algunos casos, no se ha resuelto como “problemas de trama más cercana”. Este es un evento en el que hay mucho potencial para infecciones exitosas de dispositivos cerca de una estación base, mientras lucha más lejos.

Sorprendentemente, la encuesta encontró que la cancelación de la intervención fue la más efectiva para los dispositivos a la distancia de intervención, no demasiado cerca de la estación base o demasiado lejos. Por otro lado, el problema gratuito más cercano se ha abordado con éxito mientras se aplica el control de energía y confirmó las oportunidades de transmisión de factores para todos los dispositivos, lo que reduce el rendimiento de la red general.

“Nuestro estudio revela que los contactos con sede en Aloha enfrentan la compensación subyacente entre dos propósitos de la oposición: justificar que los dispositivos tienen la misma oportunidad de comunicarse desde la estación base a la estación base, y el Thruput, el objetivo de permitir que una sola estación base reciba datos del dispositivo como sea posible”, profesor Shioda.

“En otras palabras, es fundamentalmente difícil lograr la justificación y el máximo torcio”.

En general, los resultados de este estudio ayudarán a guiar el desarrollo de IoT. Comprender las compensaciones básicas en los proyectos de comunicación es importante para el diseño de la red de próxima generación y ambos son justos.

“Hemos destacado las limitaciones inherentes de las redes IoT que crearán la columna vertebral de las futuras sociedades propulsadas por IoT. Estas limitaciones se han derivado del uso de proyectos de comunicación sin subvenciones y pueden superarse mediante la adopción de esquemas basados en subvenciones.

En estas sociedades nacionales, las aplicaciones emocionantes incluyen toda la comunicación de los vehículos, donde la confiabilidad de la alta comunicación es necesaria para monitorear el tratamiento remoto utilizando vehículos e intercambios de infraestructura vial y dispositivos portátiles.