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Avaliação de Desempenho de redes NOMA com SWIPT
Bruno Rangel Souza, Helder Vinicius Avanço Galeti

Última alteração: 2021-03-18

Resumo


A quinta geração de comunicações móveis (5G) visa permitir uma ótima conexão entre centenas de diferentes dispositivos. Uma das técnicas que permite um uso eficiente do espectro de radiofrequência é o acesso múltiplo não ortogonal, o NOMA. O consumo energético é fundamental visto que os dispositivos são limitados em energia. Uma tecnologia importante é a coleta e armazenamento de energia (AE). O AE permite a coleta e armazenamento de energia a partir de fontes renováveis. Devido a imprevisibilidade da natureza, sistemas alimentados por AE de fontes como o sol ou vento podem não garantir a prestação de serviços confiáveis e ininterruptos. Deste modo, a tecnologia mais atrativa é a chamada transferência de energia sem fio (WET). Sendo assim, através de técnicas como a transferência de potência e informação simultâneas (SWIPT) é possível prover de autonomia energética a um número massivo de dispositivos. O presente resumo tem como objetivo demonstrar o desempenho de um sistema NOMA que utiliza a técnica SWIPT para carregar o usuário em melhores condições que atua como retransmissor. Além da alocação de potência que minimiza probabilidade de outage e maximiza a vazão de dados. O sistema possui uma estação base(EB) e dois usuários, um perto B (com melhores condições) e um longe A (com piores condições). O usuário B operou como retransmissor e utilizou AE. O fator de Power Splitting pode ser alterado para que toda a potência seja destinada ao AE ou a decodificação da informação. O usuário A combinou as informações que vem de B e da base por meio do MRC. No primeiro intervalo de tempo a base transmitiu simultaneamente informação dos usuários misturada. Se a informação de A foi decodificada com sucesso, então o SIC foi aplicado no usuário B, e após, no segundo intervalo de tempo, o usuário B encaminhou a informação de A para o usuário A utilizando a energia do AE. Após isto, o usuário A combinou as informações por MRC. O usuário B esteve em outage se ele não conseguiu decodificar a informação de A ou se ele conseguiu decodificar, porém não conseguiu decodificar a própria informação. Já o usuário A esteve em outage se ele não conseguiu decodificar as informações combinadas. Deste modo, observou-se que no caso em que o fator de Power Splitting é menor, a probabilidade de Outage tanto no usuário A quanto no B é maior em relação à quando tende ao número 1. Isto pois o usuário utilizará maior parte da energia para decodificar o sinal e não para a utilização do AE. Entretanto, para aplicações em que a taxa de codificação seja desprezível, e aplicações nas quais necessitem de energia, o AE é vantajoso para prolongar a vida útil da energia. Notou-se que nem sempre o AE é benéfico para o sistema, visto que no caso de a taxa de energia para decodificar a informação não for desprezível, o AE faz com que o sistema tenha maior probabilidade de outage quando não prioriza a decodificação.


Palavras-chave


redes noma