Maximização da eficiência energética pelo método de Dinkelbach em WPCN

Resumo

Os sistemas de comunicação móvel sem fio encontram-se inerentes no cotidiano, sendo assim, torna-se essencial a busca de novas tecnologias e soluções que atendam à demanda exigente do mercado. Com o avanço da tecnologia de quinta geração (5G) e a demanda pela Internet das Coisas (IoT, do inglês, Internet of Things), espera-se que as comunicações se tornem cada vez mais velozes e eficientes. Redes de comunicações energizadas através de meios sem fio ou, do inglês, Wireless Powered Communication Network (WPCN), consistem em um novo paradigma em que dispositivos móveis podem ser energizados através de ondas rádio em uma primeira fase, relaxando assim a necessidade de trocas de baterias. Posteriormente, em uma segunda fase, estes mesmos dispositivos transmitem informações para um ponto de acesso. Neste estudo, será assumido que o Acesso Múltiplo Não-Ortogonal ou, do inglês, Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA), é aplicado na segunda fase de forma a prover ganhos de eficiência espectral quando comparado aos outros esquemas de múltiplo acesso ortogonal. O objetivo fundamental é obter a máxima Eficiência Energética (EE) em uma rede WPCN. Para resolver o problema de otimização associado ao estudo, pretende-se aplicar a técnica Dinkelbach, a qual permite resolver problemas de otimização fracionários. Apesar do estudo estar em fase preliminar, pretende-se avaliar a taxa total de dados obtida através desse método e realizar comparações com diferentes técnicas. Dessa forma, pode-se verificar o desempenho de um sistema WPCN com garantias de qualidade de serviço ou, do inglês, Quality of Service (QoS), em que a EE é otimizada. Resultados de simulação demonstrarão como o uso do método de Dinkelbach proporciona uma otimização da taxa de dados, assim como a garantia de QoS.