采用射频与光无线链路的无人机辅助水下传感器网络
信息论
2021-11-24 v1 信号处理
math.IT
摘要
水下传感器网络（UWSNs）用于从水下传感器节点（SNs）收集数据并在上行链路传输中传送至地面接入点（AP），以及将AP的数据在下行链路传输中转发至SNs。本文研究一种三跳UWSN，其中自主水下航行器（AUV）与无人机（UAV）中继实现SNs与AP间的端到端通信。假定SN–AUV、AUV–UAV与UAV–AP链路分别由水下光通信（UWOC）、自由空间光（FSO）与射频（RF）技术部署。针对AUV与UAV间受水-空与空-水界面影响的FSO上行与下行传输，提出两种场景：直接传输场景（DTS）与后向反射场景（RRS）。在给出信道模型及其统计特性后，计算了UWSN的中断概率与平均误码率（BER）。此外，提出一种跟踪程序以建立可靠稳定的AUV–UAV FSO通信。数值结果表明，RRS方案在上行与下行中分别比DTS在中断概率（平均BER）上优约200%（32%）与80%（17%）。还表明，与对准不良的FSO条件相比，该跟踪程序使网络中断概率与平均BER平均分别改善480%与170%。结果经蒙特卡洛模拟验证。
引用
@article{arxiv.2104.13236,
title = {UAV-Assisted Underwater Sensor Networks using RF and Optical Wireless Links},
author = {Pouya Agheli and Hamzeh Beyranvand and Mohammad Javad Emadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13236},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 10 figures, this work has been submitted for possible publication