Dos Beamformers Eficientes de Baja Complejidad para una Red de Modulación Direccional Asistida por IRS y UAV
Autores: Lin, Yeqing; Shu, Feng; Zheng, Yuxiang; Liu, Jing; Dong, Rongen; Chen, Xun; Wu, Yue; Yan, Shihao; Wang, Jiangzhou
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Dos Beamformers Eficientes de Baja Complejidad para una Red de Modulación Direccional Asistida por IRS y UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Superficie reflectante inteligente
Vehículo aéreo no tripulado
Tasa de secreto
Modulación direccional
Formación de haz
Matriz de desplazamiento de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Como herramientas excelentes para ayudar en la comunicación, una superficie reflectante inteligente (IRS) y un vehículo aéreo no tripulado (UAV) pueden extender el área de cobertura, eliminar el área ciega y lograr una mejora dramática en la tasa. En este documento, mejoramos el rendimiento de la tasa de secreto (SR) de las redes de modulación direccional (DM) utilizando una combinación de IRS y UAV. Para explorar completamente los beneficios del IRS y el UAV, se proponen dos métodos eficientes para mejorar el rendimiento de la SR. El primer enfoque calcula el vector de formación de haz del mensaje confidencial (CM) maximizando la SR, y se utiliza el método de relación señal-a-ruido de fuga (SLNR) para optimizar la matriz de cambio de fase del IRS (PSM), que se denomina Max-SR-SLNR. Para reducir la complejidad computacional, el CM, la formación de haz de ruido artificial (AN) y el diseño del cambio de fase del IRS se diseñan de manera independiente en el siguiente método. El vector de formación de haz del CM se construye en función de los criterios de transmisión de razón máxima (MRT) a lo largo del canal de Alice a IRS, el vector de formación de haz de AN se diseña mediante proyección de espacio nulo (NSP) en los otros dos canales restantes, y la PSM del IRS se da directamente mediante el método de alineación de fase (PA). Este método se denomina MRT-NSP-PA. Los resultados de la simulación muestran que el rendimiento de la SR del método Max-SR-SLNR supera al método MRT-NSP-PA en los casos de IRS de pequeña y mediana escala, y este último se acerca al primero en rendimiento a medida que el IRS tiende a una escala mayor.
Descripción
Como herramientas excelentes para ayudar en la comunicación, una superficie reflectante inteligente (IRS) y un vehículo aéreo no tripulado (UAV) pueden extender el área de cobertura, eliminar el área ciega y lograr una mejora dramática en la tasa. En este documento, mejoramos el rendimiento de la tasa de secreto (SR) de las redes de modulación direccional (DM) utilizando una combinación de IRS y UAV. Para explorar completamente los beneficios del IRS y el UAV, se proponen dos métodos eficientes para mejorar el rendimiento de la SR. El primer enfoque calcula el vector de formación de haz del mensaje confidencial (CM) maximizando la SR, y se utiliza el método de relación señal-a-ruido de fuga (SLNR) para optimizar la matriz de cambio de fase del IRS (PSM), que se denomina Max-SR-SLNR. Para reducir la complejidad computacional, el CM, la formación de haz de ruido artificial (AN) y el diseño del cambio de fase del IRS se diseñan de manera independiente en el siguiente método. El vector de formación de haz del CM se construye en función de los criterios de transmisión de razón máxima (MRT) a lo largo del canal de Alice a IRS, el vector de formación de haz de AN se diseña mediante proyección de espacio nulo (NSP) en los otros dos canales restantes, y la PSM del IRS se da directamente mediante el método de alineación de fase (PA). Este método se denomina MRT-NSP-PA. Los resultados de la simulación muestran que el rendimiento de la SR del método Max-SR-SLNR supera al método MRT-NSP-PA en los casos de IRS de pequeña y mediana escala, y este último se acerca al primero en rendimiento a medida que el IRS tiende a una escala mayor.