ACPT Is Cognitive Radio an Opportunity to Improve the Performance of the IEEE 802.15.4 in Mobile e-Health Scenarios?

Authors

  • Erick Paul Calixto Sánchez
  • Maria De Los Ángeles Cosío León
  • Raymundo Buenrostro Mariscal
  • Juan Iván Nieto Hipólito IEEE, Member
  • Anabel Martínez Vargas

Keywords:

IoT, IEEE 802.15.4, e-Health, Cognitive Radio

Abstract

In the last decade, the number of wireless devices in the 2.4 GHz band has grown rapidly, such as WiFi, Bluetooth, ZigBee and IEEE 802.15.4. This scenario increases the probability of spectrum saturation. The implementation of the Cognitive Radio proposes an alternative to reuse spectrum, in order to guarantee a peaceful coexistence with the other technologies operating in the same frequency band. The contribution of this paper can be listed as follows: i) Proposes a study to verify the performance of the IEEE 802.15.4 standard in mobile e-Healthscenarios and its capacity with multiple mobile source nodes in the network to evaluate its capacities to support Cognitive Radio directives, through an OMNeT++simulation and a testbed of physical embedded devices, results from both studies show a high correlation. The novelty of this study is the introduction of mobile nodes (which simulate mobile patients inside one hop Wireless Sensor Networks topology). ii) Results show that in the best case a 14.5% of packet lost by collisions was obtained with five mobile source nodes, which is 13.5% greater than the 1% allowed by the standard. In addition, the percentage of packets lost by the backoff algorithm has an important increase from eight up to ten mobile source nodes, demonstrating the impact of the number of nodes has on the performance of the network. iii) Concluding, the implementation of Cognitive Radio will improve the performance in IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Networks, through dynamic multichannel operation avoiding the spectrum saturation problem.

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Author Biographies

Erick Paul Calixto Sánchez

Obtuvo el grado de Maestro en Ciencias en electrónica y telecomunicaciones en el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) en el 2015. Actualmente es estudiante de Doctorado en la Universidad Autónoma de Baja California Campus Ensenada, México. Sus áreas de interés son las redes de sensores inalámbricas en el contexto del internet de las cosas.

Maria De Los Ángeles Cosío León

Realizó estudios de Maestría en Computación con especialidad en Redes y Conectividad por la Universidad de Colima, México. Obtuvo el grado de Doctora en Ciencias por la Universidad Autónoma de Baja California Campus Ensenada, México. Actualmente es profesora en la Universidad Politécnica de Pachuca. Sus intereses científicos son la algoritmia.

Raymundo Buenrostro Mariscal

Recibió el grado de Doctor en Ciencias por la Universidad Autónoma de Baja California México. Obtuvo el grado de Maestría en Electrónica y Telecomunicaciones por el Centro de Investigación científica CICESE en Ensenada México. Actualmente es Profesor-Investigador de la Facultad de Telemática en la Universidad de Colima. Sus áreas de investigación son: la evaluación del desempeño en sistemas de comunicaciones, las redes inalámbricas de sensores y el Internet de las Cosas.

Juan Iván Nieto Hipólito, IEEE, Member

Recibió el grado de Doctor en Arquitectura y Tecnologías de Computadora por la Universidad Politécnica de Cataluña. Actualmente es Director de la Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño en la Universidad Autónoma de Baja California, en Ensenada, México. Sus áreas de interés son la aplicación de las TICs, en las redes de sensores inalámbricas en el paradigma de IoT para el cuidado de la salud.

Anabel Martínez Vargas

Tiene Maestría en Computación con especialidad en Redes y Conectividad por la Universidad de Colima, México. Es Doctora en Ciencias por la Universidad Autónoma de Baja California Campus Mexicali, México. Realizó una estancia posdoctoral en el Centro de Investigación y Desarrollo de Tecnología Digital del Instituto Politécnico Nacional (CITEDI-IPN) en Tijuana, México. Sus líneas de interés son algoritmos bio-inspirados, radio cognitiva y optimización. Actualmente es profesora investigadora en la Maestría en Tecnologías de Información y Comunicaciones de la Universidad Politécnica de Pachuca.

Published

2019-12-02

How to Cite

Calixto Sánchez, E. P., Cosío León, M. D. L. Ángeles, Buenrostro Mariscal, R., Nieto Hipólito, J. I., & Martínez Vargas, A. (2019). ACPT Is Cognitive Radio an Opportunity to Improve the Performance of the IEEE 802.15.4 in Mobile e-Health Scenarios?. IEEE Latin America Transactions, 17(7), 1220–1226. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/846