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Optimización de la Potencia de Transmisión en un Sistema de Comunicación Habilitado por UAV en 3D

Autores: Carvajal-Rodríguez, Jorge; Vega-Sánchez, David; Tipantuña, Christian; Urquiza, Luis Felipe; Grijalva, Felipe; Hesselbach, Xavier

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Optimización de la Potencia de Transmisión en un Sistema de Comunicación Habilitado por UAV en 3D


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Vehículos aéreos no tripulados
Sistemas de comunicación
Optimización
Distribuciones de usuarios
Potencia de transmisión
Optimización por enjambre de partículas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) se utilizan cada vez más en la nueva generación de sistemas de comunicación. Sirven como puntos de acceso, estaciones base, repetidores y puertas de enlace para extender la cobertura de la red, mejorar la conectividad u ofrecer servicios de comunicación en lugares que carecen de infraestructura de telecomunicaciones. Sin embargo, optimizar la ubicación de los VANT en entornos tridimensionales (3D) con distribuciones de usuarios diversas y condiciones de terreno irregulares es un desafío crucial. Por lo tanto, este documento propone un marco novedoso para minimizar la potencia de transmisión de los VANT mientras se garantiza una tasa de datos en escenarios realistas y complejos. Para ello, utilizando el algoritmo de optimización por enjambre de partículas (PSO-E), este documento analiza el impacto de los modelos de distribución truncada de usuarios para entornos suburbanos, urbanos y urbanos densos. Simulaciones extensas demuestran que los entornos urbanos densos requieren más potencia que los entornos suburbanos y urbanos, siendo las distribuciones de usuarios uniformes las que requieren más potencia en todos los escenarios. Por el contrario, las distribuciones gaussiana y exponencial exhiben menores requisitos de potencia, particularmente en escenarios con puntos calientes de usuarios concentrados. El modelo propuesto proporciona información sobre cómo lograr un despliegue eficiente de la red y la optimización de la potencia, ofreciendo soluciones prácticas para futuras redes de comunicación en escenarios 3D complejos.

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