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Comunicaciones de emergencia post-desastre mejoradas por drones y acceso múltiple no ortogonal: optimización de despliegue tridimensional y asignación de espectro

Autores: Li, Linyang; Zhu, Lijun; Huang, Fanghui; Wang, Dawei; Li, Xin; Wu, Tong; He, Yixin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Comunicaciones de emergencia post-desastre mejoradas por drones y acceso múltiple no ortogonal: optimización de despliegue tridimensional y asignación de espectro


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Drone
Acceso múltiple no ortogonal
NOMA
Comunicaciones de emergencia post-desastre
QoS
Tasa total

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Integrar el dron de retransmisión y la técnica de acceso múltiple no ortogonal (NOMA) en las comunicaciones de emergencia post-desastre (PDEComs) es una forma prometedora de lograr una recuperación eficiente de la red. Motivados por lo anterior, al optimizar el despliegue tridimensional (3D) del dron y la asignación de espectro, este documento investiga un problema de maximización de la tasa de suma impulsado por la calidad de servicio (QoS) para PDEComs mejoradas con dron y NOMA que tiene como objetivo mejorar la tasa de datos de los usuarios en el borde de la celda (CEUs). Debido a las características de dureza polinómica no determinista (NP), primero desacoplamos el problema formulado. A continuación, obtenemos el despliegue 3D óptimo con la ayuda de una red neuronal recurrente (RNN) basada en memoria a largo y corto plazo (LSTM). Luego, transformamos el problema de asignación de espectro en un problema de emparejamiento óptimo, sobre el cual se emplea el algoritmo húngaro para resolverlo. Finalmente, los resultados de la simulación muestran que el esquema presentado tiene una mejora significativa en la tasa de suma en comparación con los trabajos más avanzados y el esquema de referencia. Por ejemplo, al adoptar la técnica NOMA, la tasa de suma puede aumentar en un 9.72% y se pueden satisfacer las necesidades de los CEUs al habilitar el dron de retransmisión. Además, se discuten y analizan la convergencia, la complejidad y la brecha de rendimiento causadas por la optimización iterativa.

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