АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ГИБРИДНОЙ РАДИООПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ С РЕТРАНСЛЯТОРОМ

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2020
Předmět:
DOI: 10.25987/vstu.2020.16.1.012
Popis: Гибридные радиооптические системы связи по атмосферным каналам являются перспективным решением для беспроводной передачи данных с высокой скоростью. Предложена новая схема коммутации для гибридной системы связи по открытому каналу, включающая атмосферные оптические линии связи и радиочастотные каналы с применением ретранслятора, использующего алгоритм декодирования с пересылкой. При такой организации системы передачи данных существует канал прямой видимости между узлами источника и назначения, в оконечном пункте предполагается использование схемы селективного объединения. В частности, система передает по атмосферному оптическому каналу, пока мгновенное отношение сигнал/шум оптического приемника превышает установленное пороговое значение. Если оно падает ниже порога, система переключает передачу данных на радиоканал. При описании статистики оптического и радиочастотного каналов использованы логнормальное и m-распределение Накагами соответственно. В статье приводятся готовые выражения интегральных функций вероятности и функций плотности вероятности для каналов обоих типов, а также вероятности отказа в каждом из каналов и системы в целом. Кроме того, с использованием функции интегрирования MATLAB выполняется оценка средней вероятности битовых ошибок предложенной системы связи. Для подтверждения эффективности предложенной схемы коммутации произведено сравнение качества связи гибридной системы с каналом атмосферной оптической связи
Hybrid radio-optical communication systems over atmospheric channels are a perspective solution for high-speed wireless data transmission. The article proposes a new switching scheme for a hybrid free space communication system, including free space optics and radio frequency channels with relay using a decode-and-forward algorithm. With such an organization of the data transmission system, there is a direct link between the source and destination nodes, at the end point it is assumed to use a selection combining scheme. In particular, the system transmits through the atmospheric optical channel until the instantaneous signal-to-noise ratio of the optical receiver exceeds a predetermined threshold level. If it falls below the threshold, the system switches the data transmission to the radio channel. When describing the statistics of the optical and radio-frequency channels, the log-normal and m-distribution of Nakagami were used, respectively. The article provides closed-form expressions of the cumulative distribution functions and probability density functions for channels of both types, as well as the outage probability in each of the channels and the system as a whole. In addition, using the MATLAB integration functions, an estimate was made of the average bit error rate of the proposed communication system. To confirm the effectiveness of the proposed switching scheme, the communication quality of the hybrid system with the atmospheric optical communication channel is compared
№1 (2020)
Databáze: OpenAIRE