两个细菌种群之间的分子通信
信息论
2012-09-13 v1 math.IT
定量方法
摘要
分子通信是一个不断扩展的研究领域。生物学的最新进展鼓励使用基因工程细菌作为分子通信的主要组件。这激发了一条新的研究路线，试图从信息论的角度研究细菌间的分子通信。由于单个细菌行为的高度随机性，两个细菌之间的可靠通信几乎是不可能的。因此，我们最近提出将集群中的细菌种群视为一个能够进行分子发射和接收的节点。这一命题使我们能够从许多不可靠的细菌中构建出一个可靠的节点。节点内的细菌感知环境并做出相应反应。在本文中，我们研究了两个节点之间的通信，其中一个充当发射器，另一个充当接收器。我们考虑信息由发射器编码在分子浓度中的情况。发射节点中细菌产生的分子通过扩散过程在环境中传播。随后，接收节点中的细菌感测到的分子浓度将对信息进行解码。通信中的随机性由发射端的分子产生误差和接收端的分子接收误差共同引起。我们研究了此类设置中信息传输速率的理论极限与每个节点中细菌数量的关系。最后，我们考虑了 M 进制调制方案，并研究了可达速率及其误码概率。
引用
@article{arxiv.1209.2688,
title = {Molecular Communication Between Two Populations of Bacteria},
author = {Arash Einolghozati and Mohsen Sardari and Faramarz Fekr},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.2688},
year = {2012}
}