Comunicación segura de ondas milimétricas asistida por STAR-RIS con múltiples oyentes clandestinos
Autores: Qian, Binghui; Qiao, Jingping; Zhang, Chuanting
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comunicación segura de ondas milimétricas asistida por STAR-RIS con múltiples oyentes clandestinos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propone
Comunicación segura de onda milimétrica
STAR-RIS
Diseño de optimización
Tasa de suma del sistema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Con el objetivo de abordar la cobertura limitada de las superficies inteligentes reconfigurables convencionales (RIS), este estudio propone un esquema de comunicación segura de ondas milimétricas basado en la superficie inteligente reconfigurable que transmite y refleja simultáneamente (STAR-RIS). Utiliza las funciones de transmisión y reflexión del STAR-RIS para lograr la cobertura de comunicación de toda el área de múltiples usuarios y satisfacer las necesidades de comunicación segura de diferentes usuarios. Para maximizar la tasa de suma del sistema bajo los requisitos de comunicación segura de los usuarios en las regiones de transmisión y reflexión, este estudio propone un esquema de diseño de optimización conjunta que consiste en la formación de haces de transmisión en la estación base (BS) y los coeficientes de transmisión y reflexión en el STAR-RIS basados en el protocolo de división de energía, y modela el problema de optimización de la tasa con restricciones de fuga de información bajo la información del estado del canal de oyentes no autorizados (ECSI) imperfecta. Primero, se propone una serie de transformaciones para resolver el acoplamiento entre las variables de optimización, y luego, se propone un algoritmo iterativo eficiente basado en la aproximación convexa sucesiva (SCA) y la relajación semidefinida (SDR). Con el objetivo de abordar las restricciones de amplitud y fase del STAR-RIS, se adopta un método de optimización que comprende un procedimiento cóncavo-convexo de penalización. Los resultados de la simulación muestran que, en comparación con el RIS convencional, el esquema de asistencia propuesto por STAR-RIS puede lograr la cobertura total del sistema de comunicación y mejorar efectivamente la tasa de suma del sistema mientras se asegura la transmisión segura de información. La combinación de STAR-RIS y ondas milimétricas puede promover la transmisión eficiente y segura de información en ciudades densas.
Descripción
Con el objetivo de abordar la cobertura limitada de las superficies inteligentes reconfigurables convencionales (RIS), este estudio propone un esquema de comunicación segura de ondas milimétricas basado en la superficie inteligente reconfigurable que transmite y refleja simultáneamente (STAR-RIS). Utiliza las funciones de transmisión y reflexión del STAR-RIS para lograr la cobertura de comunicación de toda el área de múltiples usuarios y satisfacer las necesidades de comunicación segura de diferentes usuarios. Para maximizar la tasa de suma del sistema bajo los requisitos de comunicación segura de los usuarios en las regiones de transmisión y reflexión, este estudio propone un esquema de diseño de optimización conjunta que consiste en la formación de haces de transmisión en la estación base (BS) y los coeficientes de transmisión y reflexión en el STAR-RIS basados en el protocolo de división de energía, y modela el problema de optimización de la tasa con restricciones de fuga de información bajo la información del estado del canal de oyentes no autorizados (ECSI) imperfecta. Primero, se propone una serie de transformaciones para resolver el acoplamiento entre las variables de optimización, y luego, se propone un algoritmo iterativo eficiente basado en la aproximación convexa sucesiva (SCA) y la relajación semidefinida (SDR). Con el objetivo de abordar las restricciones de amplitud y fase del STAR-RIS, se adopta un método de optimización que comprende un procedimiento cóncavo-convexo de penalización. Los resultados de la simulación muestran que, en comparación con el RIS convencional, el esquema de asistencia propuesto por STAR-RIS puede lograr la cobertura total del sistema de comunicación y mejorar efectivamente la tasa de suma del sistema mientras se asegura la transmisión segura de información. La combinación de STAR-RIS y ondas milimétricas puede promover la transmisión eficiente y segura de información en ciudades densas.