基于异质受体的分子通信分子收集：ISI抑制与能效分析
新兴技术
2023-07-27 v1
摘要
本文研究了一种球形发射器（TX），其膜上覆盖有不同尺寸和任意位置的异质受体，用于分子通信（MC），其中分子被封装在囊泡内并通过膜融合从TX释放。假设TX处囊泡连续生成且接收器（RX）透明，我们计算了分子释放速率、TX处吸收分子的比例以及RX处的接收信号。所有获得的解析表达式均为所有受体位置与尺寸的函数，并通过基于粒子的仿真进行了验证。我们的数值结果表明，TX膜上均匀分布的受体比随机分布受体或单一受体能吸收更多分子。此外，受突触通信中自身受体功能的启发，我们在TX处引入负反馈机制（NFM），使得分子释放在一段时间后停止。随后，在同时考虑NFM和分子收集的情况下，我们推导了可重复用于后续发射的分子比例。数值结果表明，引入NFM可在保持与无NFM情况相同峰值接收信号的同时，降低符号间干扰（ISI）。此外，我们的结果显示，同时采用分子收集和NFM的TX比仅采用分子收集或两者皆无的TX具有更高的能效和更低的错误概率。
引用
@article{arxiv.2307.14202,
title = {Heterogeneous Receptors - Based Molecule Harvesting in MC: Analysis for ISI Mitigation and Energy Efficiency},
author = {Xinyu Huang and Yu Huang and Miaowen Wen and Nan Yang and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14202},
year = {2023}
}
备注
30 pages, 9 figures, Submitted to IEEE journals for possible publication. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2211.14603