Published January 1, 2016
| Version v1
Publication
Open
Capacity of Multilayer Diffusion-based Molecular Communication (DBMC) Channel
- 1. Tun Hussein Onn University of Malaysia
- 2. MIMOS (Malaysia)
- 3. University of Technology Malaysia
Description
In diffusion-based molecular communication (DBMC) system, information is encoded in the variation of molecules such as amounts, time shifts, or different molecule types, at a transmitter nanomachine (TN).These molecules are then released and propagated through a channel towards a receiver nanomachine (RN).One of the most important performance matrices in evaluating this system from an information theory perspective is channel capacity.This paper provides a derivation of capacity expression for multilayer DBMC channel in which the propagation of molecules from the TN to the RN through multiple channels follows the Brownian motion and modeled by Fick's equations.The Fourier transforms is employed to convert time to frequency domain functions.The results show that the maximum capacity can be obtained by increasing both the bandwidth and the average transmitted power, and decreasing the TN-RN distance.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في نظام الاتصالات الجزيئية القائمة على الانتشار (DBMC)، يتم ترميز المعلومات في تباين الجزيئات مثل الكميات أو التحولات الزمنية أو أنواع الجزيئات المختلفة، في جهاز إرسال نانوي (TN). ثم يتم تحرير هذه الجزيئات ونشرها عبر قناة نحو جهاز استقبال نانوي (RN). واحدة من أهم مصفوفات الأداء في تقييم هذا النظام من منظور نظرية المعلومات هي سعة القناة. توفر هذه الورقة اشتقاقًا للتعبير عن السعة لقناة DBMC متعددة الطبقات حيث يتبع انتشار الجزيئات من TN إلى RN من خلال قنوات متعددة الحركة البراونية ونمذجتها بواسطة معادلات Fick. يتم استخدام تحويل فورييه لتحويل الوقت إلى وظائف مجال التردد. تظهر النتائج أنه يمكن الحصول على السعة القصوى عن طريق زيادة كل من عرض النطاق الترددي ومتوسط الطاقة المرسلة، وتقليل مسافة TN - RN.Translated Description (French)
Dans un système de communication moléculaire basé sur la diffusion (DBMC), les informations sont codées dans la variation de molécules telles que les quantités, les décalages temporels ou différents types de molécules, au niveau d'une nanomachine émettrice (TN). Ces molécules sont ensuite libérées et propagées à travers un canal vers une nanomachine réceptrice (RN). L'une des matrices de performance les plus importantes dans l'évaluation de ce système du point de vue de la théorie de l'information est la capacité du canal. Ce document fournit une dérivation de l'expression de la capacité pour un canal DBMC multicouche dans lequel la propagation des molécules du TN au RN à travers de multiples canaux suit le mouvement brownien et est modélisée par les équations de Fick. Les transformées de Fourier sont utilisées pour convertir le temps en fonctions du domaine fréquentiel. Les résultats montrent que la capacité maximale peut être obtenue en augmentant à la fois la bande passante et la puissance moyenne transmise, et en diminuant la distance TN-RN.Translated Description (Spanish)
En el sistema de comunicación molecular basada en la difusión (DBMC), la información se codifica en la variación de moléculas como cantidades, cambios de tiempo o diferentes tipos de moléculas, en una nanomáquina transmisora (TN). Estas moléculas se liberan y propagan a través de un canal hacia una nanomáquina receptora (RN). Una de las matrices de rendimiento más importantes para evaluar este sistema desde una perspectiva de teoría de la información es la capacidad del canal. Este documento proporciona una derivación de la expresión de la capacidad para el canal DBMC multicapa en el que la propagación de moléculas desde la TN a la RN a través de múltiples canales sigue el movimiento browniano y se modela mediante las ecuaciones de Fick. Las transformadas de Fourier se emplean para convertir las funciones del dominio del tiempo a la frecuencia. Los resultados muestran que la capacidad máxima se puede obtener aumentando tanto el ancho de banda como la potencia transmitida promedio y disminuyendo la distancia TN-RN.Files
eai.3-12-2015.2262502.pdf
Files
(358.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:eb6319dcc4023218f81e1601b38a4bea
|
358.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- سعة قناة الاتصالات الجزيئية القائمة على الانتشار متعدد الطبقات (DBMC)
- Translated title (French)
- Capacité du canal de communication moléculaire basée sur la diffusion multicouche (DBMC)
- Translated title (Spanish)
- Capacidad del canal de comunicación molecular basado en difusión multicapa (DBMC)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2399023793
- DOI
- 10.4108/eai.3-12-2015.2262502
References
- https://openalex.org/W1959474376
- https://openalex.org/W2001493775
- https://openalex.org/W2018036523
- https://openalex.org/W2042240456
- https://openalex.org/W2042513636
- https://openalex.org/W2043640261
- https://openalex.org/W2059089080
- https://openalex.org/W2093287389
- https://openalex.org/W2116194016
- https://openalex.org/W2117280119
- https://openalex.org/W2120559686
- https://openalex.org/W2125287028
- https://openalex.org/W2125863473
- https://openalex.org/W2129292834
- https://openalex.org/W2147651996
- https://openalex.org/W2169061810
- https://openalex.org/W2171125625
- https://openalex.org/W2399538691
- https://openalex.org/W2478708596
- https://openalex.org/W257897778
- https://openalex.org/W2889132690
- https://openalex.org/W2963122720
- https://openalex.org/W2993383518
- https://openalex.org/W3098477036