Comunicaciones híbridas FSO/RF en redes integradas espacio-aire-tierra: una política de selección de enlaces de sobrecarga reducida
Autores: Bithas, Petros S.; Nistazakis, Hector E.; Katsis, Athanassios; Yang, Liang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comunicaciones híbridas FSO/RF en redes integradas espacio-aire-tierra: una política de selección de enlaces de sobrecarga reducida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Espacio
Red integrada
SAGIN
FSO
RF
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
La red integrada espacio-aire-tierra (SAGIN) se considera un habilitador para las redes de sexta generación (6G). Al integrar redes terrestres y no terrestres (satelitales, aéreas), SAGIN parece ser una solución bastante prometedora para proporcionar conectividad confiable en todas partes y todo el tiempo. Su disponibilidad puede ser mejorada aún más si se adoptan enlaces híbridos ópticos de espacio libre (FSO)/radiofrecuencia (RF). En este documento, se ha evaluado analíticamente el rendimiento de un sistema de comunicación híbrido FSO/RF que opera en SAGIN. En el sistema considerado, se utiliza una estación de plataforma de gran altitud (HAPS) para reenviar la señal satelital a la estación terrestre. Además, el modelo de canal FSO asumido tiene en cuenta la turbulencia, los errores de puntería y las pérdidas de trayectoria, mientras que para los enlaces de RF, se ha considerado un modelo de atenuación compuesta relativamente nuevo. En este contexto, se ha propuesto un nuevo esquema de selección de enlace que está diseñado para reducir la sobrecarga de señalización requerida para las operaciones de conmutación entre los enlaces de RF y FSO. El marco analítico que se ha desarrollado se basa en la teoría de la cadena de Markov. Aprovechando este marco, se ha investigado el rendimiento del sistema utilizando los criterios de probabilidad de interrupción y el número promedio de estimaciones de enlace. Los resultados numéricos presentados revelan que el nuevo esquema de selección ofrece un buen compromiso entre rendimiento y complejidad.
Descripción
La red integrada espacio-aire-tierra (SAGIN) se considera un habilitador para las redes de sexta generación (6G). Al integrar redes terrestres y no terrestres (satelitales, aéreas), SAGIN parece ser una solución bastante prometedora para proporcionar conectividad confiable en todas partes y todo el tiempo. Su disponibilidad puede ser mejorada aún más si se adoptan enlaces híbridos ópticos de espacio libre (FSO)/radiofrecuencia (RF). En este documento, se ha evaluado analíticamente el rendimiento de un sistema de comunicación híbrido FSO/RF que opera en SAGIN. En el sistema considerado, se utiliza una estación de plataforma de gran altitud (HAPS) para reenviar la señal satelital a la estación terrestre. Además, el modelo de canal FSO asumido tiene en cuenta la turbulencia, los errores de puntería y las pérdidas de trayectoria, mientras que para los enlaces de RF, se ha considerado un modelo de atenuación compuesta relativamente nuevo. En este contexto, se ha propuesto un nuevo esquema de selección de enlace que está diseñado para reducir la sobrecarga de señalización requerida para las operaciones de conmutación entre los enlaces de RF y FSO. El marco analítico que se ha desarrollado se basa en la teoría de la cadena de Markov. Aprovechando este marco, se ha investigado el rendimiento del sistema utilizando los criterios de probabilidad de interrupción y el número promedio de estimaciones de enlace. Los resultados numéricos presentados revelan que el nuevo esquema de selección ofrece un buen compromiso entre rendimiento y complejidad.