Un modelo de canal basado en clústeres no estacionario para comunicaciones entre vehículos no tripulados a baja altitud
Autores: Su, Zixv; Li, Changzhen; Chen, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un modelo de canal basado en clústeres no estacionario para comunicaciones entre vehículos no tripulados a baja altitud
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Marco
6g
Uav
Basado en clúster
Canal no estacionario
Arreglos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En el marco de las comunicaciones inalámbricas de sexta generación (6G), el vehículo aéreo no tripulado (VANT) desempeña un papel insustituible en varios sistemas de comunicación. En este artículo, se propone un nuevo modelo de canal no estacionario de VANT a vehículo (U2V) basado en clústeres con arreglos de antenas planas uniformes (UPAs). Para modelar de manera integral el entorno de dispersión, se tienen en cuenta tanto clústeres simples como dobles. Se desarrolla un novedoso algoritmo de evolución continua de clústeres que integra la evolución temporal y la evolución del arreglo para capturar la no estacionariedad del canal. En el algoritmo propuesto, se establece el vínculo entre la evolución temporal de los clústeres dobles y la de los clústeres simples para regular la tendencia de evolución temporal. Además, se aplica por primera vez un método mejorado de radio observable a los UPAs para describir la evolución del arreglo. Basado en la combinación de la evolución de clústeres y los parámetros de canal variables en el tiempo, se derivan y analizan algunas propiedades estadísticas vitales, incluyendo la función de correlación espacio-temporal (ST-CF), la densidad espectral de potencia angular (PSD), la PSD de Doppler, la dispersión de Doppler (DS), la función de correlación de frecuencia (FCF) y la dispersión de retardo (RS). Se captura la no estacionariedad en el dominio del tiempo, espacio y frecuencia. Se demuestra que la velocidad del aire, la densidad de dispersores dentro de los clústeres y la frecuencia portadora tienen un impacto en las propiedades estadísticas. Además, los clústeres dobles tienen características espaciales más flexibles con menor potencia que los clústeres simples. Estas conclusiones pueden proporcionar asistencia y referencia para el diseño y despliegue de sistemas de comunicación de VANT 6G.
Descripción
En el marco de las comunicaciones inalámbricas de sexta generación (6G), el vehículo aéreo no tripulado (VANT) desempeña un papel insustituible en varios sistemas de comunicación. En este artículo, se propone un nuevo modelo de canal no estacionario de VANT a vehículo (U2V) basado en clústeres con arreglos de antenas planas uniformes (UPAs). Para modelar de manera integral el entorno de dispersión, se tienen en cuenta tanto clústeres simples como dobles. Se desarrolla un novedoso algoritmo de evolución continua de clústeres que integra la evolución temporal y la evolución del arreglo para capturar la no estacionariedad del canal. En el algoritmo propuesto, se establece el vínculo entre la evolución temporal de los clústeres dobles y la de los clústeres simples para regular la tendencia de evolución temporal. Además, se aplica por primera vez un método mejorado de radio observable a los UPAs para describir la evolución del arreglo. Basado en la combinación de la evolución de clústeres y los parámetros de canal variables en el tiempo, se derivan y analizan algunas propiedades estadísticas vitales, incluyendo la función de correlación espacio-temporal (ST-CF), la densidad espectral de potencia angular (PSD), la PSD de Doppler, la dispersión de Doppler (DS), la función de correlación de frecuencia (FCF) y la dispersión de retardo (RS). Se captura la no estacionariedad en el dominio del tiempo, espacio y frecuencia. Se demuestra que la velocidad del aire, la densidad de dispersores dentro de los clústeres y la frecuencia portadora tienen un impacto en las propiedades estadísticas. Además, los clústeres dobles tienen características espaciales más flexibles con menor potencia que los clústeres simples. Estas conclusiones pueden proporcionar asistencia y referencia para el diseño y despliegue de sistemas de comunicación de VANT 6G.