Análisis de rendimiento de una red de comunicación cooperativa UAV RF/FSO con interferencia de canal co-canal
Autores: Song, Xinkang; Zhao, Shanghong; Wang, Xiang; Li, Xin; Tian, Qin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de rendimiento de una red de comunicación cooperativa UAV RF/FSO con interferencia de canal co-canal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículo aéreo no tripulado
Red de comunicación
Interferencia
óptica de espacio libre
Milimétrico
Relación señal-interferencia más ruido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La red de comunicación de vehículos aéreos no tripulados (VANT) ha surgido como un paradigma prometedor capaz de operar de manera independiente y como un relé para mejorar la cobertura y eficiencia de la comunicación. Sin embargo, las estaciones base terrestres distribuidas densamente con frecuencias de comunicación compartidas generan inevitablemente interferencia co-canal (CCI). El efecto de interferencia puede eliminarse de manera efectiva implementando comunicación óptica en espacio libre (FSO) en la red de comunicación de VANT. Este documento propone una solución para la red de comunicación de VANT para abordar la interferencia de manera efectiva, específicamente mediante el uso de un sistema de comunicación híbrido de radiofrecuencia (RF)/FSO de milímetros. Los enlaces RF sirven como el medio principal de comunicación, mientras que los enlaces FSO actúan como un medio de comunicación de respaldo en caso de CCI. Se derivan las expresiones exactas de probabilidad de caída (OP) y tasa de error de símbolo promedio (SER) para la red de comunicación híbrida RF/FSO. La decisión de alternar entre ellos depende de la relación señal-interferencia más ruido (SINR). Además, se ha calculado numéricamente el valor del umbral de conmutación de SINR, que satisface la SER objetivo, para el modelo propuesto. Los resultados de simulación indican que la red propuesta mejora notablemente la OP y alcanza una ganancia de relación señal-ruido de aproximadamente 4.6 dB en la SER promedio, particularmente en escenarios donde los enlaces RF están sujetos a interferencia severa o condiciones climáticas adversas, en comparación con una red de comunicación RF pura.
Descripción
La red de comunicación de vehículos aéreos no tripulados (VANT) ha surgido como un paradigma prometedor capaz de operar de manera independiente y como un relé para mejorar la cobertura y eficiencia de la comunicación. Sin embargo, las estaciones base terrestres distribuidas densamente con frecuencias de comunicación compartidas generan inevitablemente interferencia co-canal (CCI). El efecto de interferencia puede eliminarse de manera efectiva implementando comunicación óptica en espacio libre (FSO) en la red de comunicación de VANT. Este documento propone una solución para la red de comunicación de VANT para abordar la interferencia de manera efectiva, específicamente mediante el uso de un sistema de comunicación híbrido de radiofrecuencia (RF)/FSO de milímetros. Los enlaces RF sirven como el medio principal de comunicación, mientras que los enlaces FSO actúan como un medio de comunicación de respaldo en caso de CCI. Se derivan las expresiones exactas de probabilidad de caída (OP) y tasa de error de símbolo promedio (SER) para la red de comunicación híbrida RF/FSO. La decisión de alternar entre ellos depende de la relación señal-interferencia más ruido (SINR). Además, se ha calculado numéricamente el valor del umbral de conmutación de SINR, que satisface la SER objetivo, para el modelo propuesto. Los resultados de simulación indican que la red propuesta mejora notablemente la OP y alcanza una ganancia de relación señal-ruido de aproximadamente 4.6 dB en la SER promedio, particularmente en escenarios donde los enlaces RF están sujetos a interferencia severa o condiciones climáticas adversas, en comparación con una red de comunicación RF pura.