Sử dụng gói tin ngắn và đa truy nhập phân chia tỉ lệ điều khiển hệ thống UAV

Bài viết "Sử dụng gói tin ngắn và đa truy nhập phân chia tỉ lệ điều khiển hệ thống UAV" đề xuất và phân tích phẩm chất của hệ thống điều khiển thiết bị không người lái (UAV: unmanned aerial vehicle) thông qua tiêu chuẩn tỉ lệ lỗi khối (BLER: block-length error rates). Hệ thống đề xuất bao gồm, một trạm mặt đất (GCS: ground control station), nhiều thiết bị UAV bay ở độ cao không đồng nhất. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng gói tin ngắn và đa truy nhập phân chia tỉ lệ điều khiển hệ thống UAV Hội nghị Quốc gia lần thứ 26 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2023) SỬ DỤNG GÓI TIN NGẮN VÀ ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA TỈ LỆ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG UAV Nguyễn Danh Khoa∗ , Vũ Đức Hiệp∗ , Ngô Thanh Tùng∗ , Trần Mạnh Hoàng∗ ∗ Trường Đại học thông tin liên lạc, Nha Trang, Việt Nam Emails: {nguyenkhoavn73,vdhiep76 tungngothanh77}@gmail.com, tranmanhhoang@tcu.edu.vn Tóm tắt nội dung—Bài báo này đề xuất và phân tích phẩm thông qua việc điều chỉnh phân chia tín hiệu và phân bổchất của hệ thống điều khiển thiết bị không người lái (UAV: công suất cho tín hiệu chung và tín hiệu riêng của các ngườiunmanned aerial vehicle) thông qua tiêu chuẩn tỉ lệ lỗi khối dùng [8].(BLER: block-length error rates). Hệ thống đề xuất bao gồm,một trạm mặt đất (GCS: ground control station), nhiều thiết bị Hiện tại đã có một số nghiên cứu về hệ thống truyền thôngUAV bay ở độ cao không đồng nhất. Sử dụng phương thức đa gói ngắn (SPC: short-packet communication) được hỗ trợ bởitruy nhập phân chia tỷ lệ (RSMA: rate-splitting multiple access) UAV [9]–[11]. Những nghiên cứu này nhằm mục đích giảmvà nhiều ăng-ten ở GCS để giảm nhiễu liên kết và pha-đinh. Cáctín hiệu điều khiển luôn yêu cầu độ tin cậy cao và độ trễ thấp độ trễ và cải thiện độ tin cậy của các gói tin thông qua các(URLL: ultra-reliable low latency), số lần sử dụng kênh là hữu tham số tỷ lệ lỗi khối (BLER: block error rates) và độ giàhạn, do đó hệ thống xem xét phương thức truyền gói ngắn (SPC: hóa thông tin (AoI: Age of Information). Bên cạnh đó, kỹshort packet communication). Đường truyền từ GCS đến UAV thuật RSMA sử dụng trong hệ thống truyền thông hỗ trợ bởitồn tại tia trực tiếp (LoS: line-of-sight), do đó xét kênh truyền UAV xem như những công nghệ tiên tiến sẽ áp dụng trong cáctuân theo phân bố Nakagami. Sử dụng các kĩ thuật xấp xỉ tuyến mạng B5G và 6G [12]–[14]. Kết quả trong [12], [13] cho thấytính, Gaussian-Chebyshev và tích phân Riemann bậc một (first-order Riemann integration) để tính toán giá trị BLER xảy ra tại rằng tốc độ truyền đạt được tại UAV và BS khi sử dụng kỹcác UAV. Các giá trị BLER cung cấp những hiểu biết chi tiết thuật RSMA vượt trội so với việc sử dụng kỹ thuật truy nhậpvề tối ưu tỉ lệ phân chia luồng dữ liệu dùng chung và riêng của theo miền không gian truyền thống (SDMA: space divisioncác UAV, xác định độ cao bay tối ưu và hệ số phân bổ công suất multiple access). Hơn nữa, các tác giả trong [14] đã chứngcho các tín hiệu điều khiển. Sử dụng mô phỏng Matlab để kiểm minh rằng hiệu quả năng lượng (EE:energy efficiency) của hệchứng các số liệu phân tích toán học của hệ thống đề xuất. thống UAV-RSMA vượt trội so với UAV-NOMA. Từ khóa: RSMA, UAV, BLER, LoS, tín hiệu chung, tínhiệu riêng Tuy có nhiều ưu điểm về độ tin cậy, độ trễ từ việc kết hợp kỹ thuật RSMA và SPC trong điều khiển hệ thống các UAV, I. INTRODUCTION nhưng hiện tại các nghiên cứu về chủ để này chưa được tập Hiện nay, truyền thông được hỗ trợ bởi thiết bị không người trung đề xuất. Ngoài ra để tận dụng ưu điểm phân tập của hệlái (UAV: unmanned aerial vehicle) đã được áp dụng để giảm thống nhiều ăng-ten ở trạm điều khiển chưa có nghiên cứu.tải lưu lượng dữ liệu của trạm gốc (BS: base station) cố định Do đo, chúng tôi đề xuất hệ thống đa ăng-ten GCS truyền góihoặc thay thế các cơ sở hạ tầng truyền thông bị hư hỏng do ngắn điều khiển UAV theo phương thức RSMA. Đóng gópthiên tai hoặc chiến tranh [1]. Ngoài ra, truyền thông được hỗ mới của bài báo có thể được tóm tắt như sau: 1) Chúng tôitrợ bởi UAV có thể được sử dụng trong các khu vực nguy hiểm đề xuất mô hình nhiều ăng-ten GCS-UAV sử dụng kĩ thuậtnhư chiến trường, giám sát kho tàng độc hại [2]. Bên cạnh đó, RSMA trong truyền tin gói ngắn để điều khiển tọa độ bay 3truyền tín hiệu trong các hệ thống điều khiển luôn yêu cầu chiều của nhiều UAV đồng thời; 2) Bài báo đã cung cấp biểucó độ tin cậy cực cao và độ trễ thấp (URLL: ultra-reliable thức BLER ở dạng chính xác và xấp xỉ trong điều kiện kênhlow latency). Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống điều khiển và truyền theo phân bố Nakagami-m, các UAV triển khai ở cáctruyền thông không tải (CNPC: non-payload communication) ...