Diseño de Cambio de Fase Conjunto y Gestión de Recursos para un Acceso Múltiple No Ortogonal Mejorado por un Internet de Vehículos Asistido por un Vehículo Aéreo No Tripulado Equipado con una Superficie Reflectante Inteligente
Autores: Wang, Lijuan; He, Yixin; Chen, Bin; Hassan, Abual; Wang, Dawei; Yang, Lina; Huang, Fanghui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de Cambio de Fase Conjunto y Gestión de Recursos para un Acceso Múltiple No Ortogonal Mejorado por un Internet de Vehículos Asistido por un Vehículo Aéreo No Tripulado Equipado con una Superficie Reflectante Inteligente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Superficies reflectantes inteligentes
Vehículos aéreos no tripulados
Internet de los Vehículos
Acceso múltiple no ortogonal
Vehículos en el borde de la celda
Gradiente de política determinista profunda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Este documento integra superficies reflectantes inteligentes (IRS) con vehículos aéreos no tripulados (UAV) para mejorar el rendimiento de transmisión del Internet de los Vehículos (IoV) a través del acceso múltiple no ortogonal (NOMA). Se centra en fortalecer las señales de los vehículos en el borde de la celda (CEVs) hacia la estación base optimizando el entorno de propagación inalámbrica a través de un UAV equipado con IRS. El objetivo principal es maximizar la tasa de datos total de los CEVs mientras se satisface la restricción del umbral de decodificación de cancelación de interferencias sucesivas (SIC). El desafío radica en la naturaleza no convexa de considerar conjuntamente el control de potencia, la asignación de subportadoras y el diseño de desplazamiento de fase, lo que hace que el problema sea difícil de resolver de manera óptima. Para abordar esto, el problema se descompone en dos subproblemas independientes, que luego se resuelven de manera iterativa. Específicamente, el diseño óptimo del desplazamiento de fase se logra utilizando el algoritmo de gradiente de política determinista profunda (DDPG). Además, se aplica la teoría de grafos para determinar la política de asignación de subportadoras y derivar una solución en forma cerrada para el control óptimo de potencia. Finalmente, los resultados de la simulación muestran que el esquema propuesto de gestión conjunta de desplazamiento de fase y recursos mejora significativamente la tasa de datos total en comparación con los esquemas de última generación, demostrando así los beneficios de integrar el UAV equipado con IRS en el IoV mejorado por NOMA.
Descripción
Este documento integra superficies reflectantes inteligentes (IRS) con vehículos aéreos no tripulados (UAV) para mejorar el rendimiento de transmisión del Internet de los Vehículos (IoV) a través del acceso múltiple no ortogonal (NOMA). Se centra en fortalecer las señales de los vehículos en el borde de la celda (CEVs) hacia la estación base optimizando el entorno de propagación inalámbrica a través de un UAV equipado con IRS. El objetivo principal es maximizar la tasa de datos total de los CEVs mientras se satisface la restricción del umbral de decodificación de cancelación de interferencias sucesivas (SIC). El desafío radica en la naturaleza no convexa de considerar conjuntamente el control de potencia, la asignación de subportadoras y el diseño de desplazamiento de fase, lo que hace que el problema sea difícil de resolver de manera óptima. Para abordar esto, el problema se descompone en dos subproblemas independientes, que luego se resuelven de manera iterativa. Específicamente, el diseño óptimo del desplazamiento de fase se logra utilizando el algoritmo de gradiente de política determinista profunda (DDPG). Además, se aplica la teoría de grafos para determinar la política de asignación de subportadoras y derivar una solución en forma cerrada para el control óptimo de potencia. Finalmente, los resultados de la simulación muestran que el esquema propuesto de gestión conjunta de desplazamiento de fase y recursos mejora significativamente la tasa de datos total en comparación con los esquemas de última generación, demostrando así los beneficios de integrar el UAV equipado con IRS en el IoV mejorado por NOMA.