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Esquemas de transferência de energia via canal sem fio para redes cooperativas half duplex, full duplex e na presença de espião

Processo: 19/13648-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
Pesquisador responsável:Diana Pamela Moya Osorio
Beneficiário:Isabella Wanderley Gomes da Silva
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Comunicações sem fio   Análise de desempenho   Colheita de energia   Armazenamento de energia

Resumo

A quinta geração de comunicações móveis, 5G, resultará em uma revolução no âmbito das tecnologias da informação e a forma de como vemos o mundo, trazendo não apenas grandes melhorias em taxa de dados, mas também capacidade extremamente alta, latências extremamente baixas, alta eficiência espectral e energética, entre outros grandes avanços. Nesse contexto, o 5G concretizará paradigmas como o da Internet das Coisas e a Indústria 4.0. Porém, com o massivo crescimento de usuários e dispositivos, o desenvolvimento de tecnologias energeticamente eficientes é crucial para que a rede torne-se autossuficiente e inteligente. Desse modo, a técnica conhecida como colheita e armazenamento de energia (energy harvesting) é particularmente atrativa pois baseia-se na utilização de ondas de rádio frequência como fonte de energia. A partir dela, surge a possibilidade de transmitir informação e energia simultaneamente, que pode resultar em diversos benefícios e potencializar muitas das expectativas para 5G e futuras gerações. Nesse sentido, o presente projeto irá analisar duas técnicas para a transmissão simultânea de energia e informação no contexto de redes cooperativas onde o retransmissor é um nó com limitações de energia. As técnicas utilizadas serão a transmissão por comutação de tempo e por divisão de potência, as mesmas que serão abordadas para os dois modos de operação do retransmissor, half e full duplex. Serão investigados os intervalos de tempo e fatores de divisão de potência ótimos para o carregamento do retransmissor, de forma a minimizar a probabilidade de interrupção da rede ou maximizar a vazão de dados. Além disso, um cenário considerando a segurança do sistema e a relação com a eficiência energética também será analisado. A avaliação será feita via simulações de Monte Carlo implementadas em software de simulação como Matlab ou Octave.