Adaptive Rate/Power Control With ML-Based Channel Prediction for Optical Satellite Systems

频道(广播) 卫星 功率控制 计算机科学 通信卫星 自适应光学 自适应控制 功率(物理) 遥感 电子工程 控制(管理) 控制理论(社会学) 电信 工程类 人工智能 物理 航空航天工程 量子力学 天文 地质学
作者
Tinh V. Nguyen,Hoang D. Le,Anh T. Pham
出处
期刊:IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:60 (5): 7498-7509 被引量:5
标识
DOI:10.1109/taes.2024.3403809
摘要

Free-space optical (FSO)-based satellite communications, owing to extremely high data rates and global coverage capability, have recently drawn substantial research attention. The adverse issues on FSO-based satellite links, including atmospheric turbulence and pointing error, pose various challenges in designing and deploying such systems. Nevertheless, recent efforts in error-control design focusing on adaptation-based mitigation techniques face practical restrictions due to the outdated feedback channel state information (CSI) caused by long-distance/high-latency satellite links. This paper addresses the design of an adaptive rate/power control scheme using machine learning (ML)-aided channel prediction for FSO-based satellite systems. Notably, we employ the echo state network (ESN) model, an efficient form of recurrent neural network (RNN), for channel prediction. The design proposal facilitates concurrent control of data rate and satellite's transmitted power for each equal-duration channel state, leveraging accurately predicted CSIs. The average required transmitted power and energy efficiency performance metrics are analytically derived. Numerical results demonstrate the severe impact of outdated CSIs on the performance of FSO-based satellite systems and highlight the necessity of our design proposal. Moreover, we confirm the effectiveness of the ESN model for FSO channel prediction by comparing its performance with other ML approaches in terms of predicted accuracy and complexity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
乐乐应助思维隋采纳,获得10
刚刚
CQ发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
小二郎应助害你笑采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
4秒前
研友_8K29bZ完成签到,获得积分10
4秒前
justiceppg发布了新的文献求助70
4秒前
LaTeXer给cz的求助进行了留言
5秒前
嘿嘿哒发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
cola完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
彭于晏应助hh采纳,获得10
7秒前
8秒前
戴戴完成签到,获得积分10
8秒前
xinxin完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
陈陈发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
ningqing发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
科目三应助繁荣的秋柳采纳,获得10
15秒前
15秒前
戴戴发布了新的文献求助10
16秒前
待烟散尽云起时完成签到,获得积分10
16秒前
Hevesy完成签到,获得积分10
16秒前
思维隋发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
机器猫完成签到,获得积分10
17秒前
zyl发布了新的文献求助10
18秒前
酷波er应助NEKO采纳,获得10
19秒前
SWD发布了新的文献求助10
21秒前
核桃发布了新的文献求助10
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
CipherSage应助Van采纳,获得10
24秒前
jiangjiang完成签到,获得积分10
25秒前
lql完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Item Response Theory 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5428300
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4542326
关于积分的说明 14179810
捐赠科研通 4459920
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2445520
邀请新用户注册赠送积分活动 1436703
关于科研通互助平台的介绍 1413878