Uma abordagem sustentável em energia combinando alocação de slots temporais e determinação da relação de divisão de potência em WSNs habilitados para SWIPT

Poucos trabalhos existentes abordam o design conjunto da alocação de slots temporais e otimização da relação de divisão de potência em redes de sensores sem fio (WSNs) habilitadas para transferência simultânea de informação e potência (SWIPT). Para preencher essa lacuna, este artigo propõe uma nova estrutura sustentável em energia chamada ETAPS, que co-otimiza a alocação de slots temporais e a relação de divisão de potência para WSNs habilitadas para SWIPT. Uma estrutura de quadro dedicada é projetada, que partitiona cada membro do cluster (CM) em quatro modos operacionais para agendamento de slots, visando uma alocação de recursos livre de conflitos e coordenada entre os CMs. Uma estratégia dinâmica de divisão de potência é desenvolvida para refinar adaptativamente a alocação de slots para os CMs e derivar a relação de divisão de potência ótima para a cabeça do cluster (CH). Simulações numéricas abrangentes são realizadas para validar o esquema proposto. Os resultados demonstram que o ETAPS mantém uma sustentabilidade eficaz em energia mesmo sob entrada de energia limitada do ponto de acesso de energia (EAP). Quando o EAP fornece um suprimento de energia suficiente, a relação de divisão de potência ótima converge para 0,9. Além disso, sob potência de transmissão suficiente nos CMs, o ETAPS aloca adaptativamente o tempo de transmissão dos CMs para a CH, definindo a relação de divisão de potência ótima em 0,6.