Eficiencia Energética de Vehículos Aéreos No Tripulados con Superficies Inteligentes Reconfigurables: Un Estudio Comparativo
Autores: Goh, Chi Yen; Leow, Chee Yen; Nordin, Rosdiadee
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Eficiencia Energética de Vehículos Aéreos No Tripulados con Superficies Inteligentes Reconfigurables: Un Estudio Comparativo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Superficies inteligentes reconfigurables
Red de sexta generación
Comunicaciones inalámbricas
RIS-UAV
Eficiencia energética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) y las superficies inteligentes reconfigurables (RIS) son las tecnologías emergentes prometedoras propuestas para la red de 6ª generación (6G) para mejorar la capacidad, fiabilidad y cobertura de las comunicaciones inalámbricas. Al integrar el VANT con RIS (RIS-VANT), se puede aprovechar la movilidad tridimensional (3D) del VANT para establecer enlaces de línea de visión fuertes con los nodos en tierra, mientras que el RIS refleja inteligentemente las señales hacia las direcciones deseadas. Sin embargo, la literatura existente sobre sistemas RIS-VANT asume principalmente el uso de elementos pasivos, que sufren del problema de la pérdida de ruta doble. El uso de elementos activos en RIS, que podría mejorar el rendimiento del enlace reflejado a costa de un mayor consumo de energía, no se ha considerado para el sistema RIS-VANT. Además, la eficiencia energética de un RIS-VANT con elementos activos sigue siendo una dirección abierta porque es necesario investigar la viabilidad de una implementación activa o híbrida de RIS-VANT. Este documento propone RIS-VANT activos e híbridos e investiga las eficiencias energéticas de los RIS-VANT activos e híbridos en comparación con los RIS-VANT pasivos existentes y los relés UAV convencionales. Los resultados numéricos revelan que los esquemas de retransmisión RIS-VANT híbridos y activos propuestos pueden proporcionar hasta 14 veces y 26 veces de mejora en comparación con el RIS-VANT pasivo, respectivamente. A diferencia del RIS-VANT activo que requiere un mayor presupuesto de energía, los relés UAV de medio dúplex que tienen una menor eficiencia espectral, y los relés UAV de dúplex completo que sufren de auto-interferencia, el RIS-VANT híbrido surge como una opción prometedora para asistir al sistema de comunicación terrestre.
Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) y las superficies inteligentes reconfigurables (RIS) son las tecnologías emergentes prometedoras propuestas para la red de 6ª generación (6G) para mejorar la capacidad, fiabilidad y cobertura de las comunicaciones inalámbricas. Al integrar el VANT con RIS (RIS-VANT), se puede aprovechar la movilidad tridimensional (3D) del VANT para establecer enlaces de línea de visión fuertes con los nodos en tierra, mientras que el RIS refleja inteligentemente las señales hacia las direcciones deseadas. Sin embargo, la literatura existente sobre sistemas RIS-VANT asume principalmente el uso de elementos pasivos, que sufren del problema de la pérdida de ruta doble. El uso de elementos activos en RIS, que podría mejorar el rendimiento del enlace reflejado a costa de un mayor consumo de energía, no se ha considerado para el sistema RIS-VANT. Además, la eficiencia energética de un RIS-VANT con elementos activos sigue siendo una dirección abierta porque es necesario investigar la viabilidad de una implementación activa o híbrida de RIS-VANT. Este documento propone RIS-VANT activos e híbridos e investiga las eficiencias energéticas de los RIS-VANT activos e híbridos en comparación con los RIS-VANT pasivos existentes y los relés UAV convencionales. Los resultados numéricos revelan que los esquemas de retransmisión RIS-VANT híbridos y activos propuestos pueden proporcionar hasta 14 veces y 26 veces de mejora en comparación con el RIS-VANT pasivo, respectivamente. A diferencia del RIS-VANT activo que requiere un mayor presupuesto de energía, los relés UAV de medio dúplex que tienen una menor eficiencia espectral, y los relés UAV de dúplex completo que sufren de auto-interferencia, el RIS-VANT híbrido surge como una opción prometedora para asistir al sistema de comunicación terrestre.