Sobre la Optimización Conjunta de Sistemas de Comunicación Encubierta Asistidos por UAV con NOMA para el Internet de las Cosas de Energía Hidroeléctrica
Autores: Le, Zhenchun; Xu, Qing; Wang, Yining; Hao, Guowen; Pan, Weifeng; Sun, Yanlin; Qian, Yuwen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sobre la Optimización Conjunta de Sistemas de Comunicación Encubierta Asistidos por UAV con NOMA para el Internet de las Cosas de Energía Hidroeléctrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Terminales inteligentes
IoT de energía hidroeléctrica
Seguridad en la comunicación
Sistema de comunicación encubierta asistido por UAV
Acceso múltiple no ortogonal
Mensajes encubiertos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los terminales inteligentes desplegados en el IoT de energía hidroeléctrica pueden detectar rápidamente el estado del equipo hidroeléctrico, mejorando así la eficiencia del control y la operación del sistema. Sin embargo, la seguridad de la comunicación entre la estación base y los terminales inteligentes representa un desafío para la planta hidroeléctrica IoT. En este documento, proponemos un sistema de comunicación encubierta asistido por UAV (CCS), donde un UAV actúa como la estación base para proporcionar servicio de comunicación a los terminales terrestres monitoreados por usuarios maliciosos. Para mejorar la efectividad del acceso, adoptamos el acceso múltiple no ortogonal (NOMA) para que los terminales inteligentes accedan al IoT hidroeléctrico. Dado que dos dispositivos pueden acceder de manera sincrónica al sistema de comunicación con el esquema NOMA, seleccionamos un terminal para recibir mensajes encubiertos y el otro para interferir con los usuarios maliciosos para detectar comunicaciones confidenciales. Para maximizar la tasa encubierta, formulamos el problema de optimización que optimiza conjuntamente la potencia de transmisión, la altitud del UAV y la trayectoria bajo las restricciones de encubrimiento y la longitud finita del bloque de mensaje de transmisión. Además, transformamos el problema de optimización en uno de planificación geométrica, que se resuelve mediante un algoritmo de aproximación de planificación geométrica secuencial (SGP) desarrollado. Los resultados de simulación muestran que el algoritmo propuesto puede mejorar la tasa encubierta en comparación con los métodos tradicionales.
Descripción
Los terminales inteligentes desplegados en el IoT de energía hidroeléctrica pueden detectar rápidamente el estado del equipo hidroeléctrico, mejorando así la eficiencia del control y la operación del sistema. Sin embargo, la seguridad de la comunicación entre la estación base y los terminales inteligentes representa un desafío para la planta hidroeléctrica IoT. En este documento, proponemos un sistema de comunicación encubierta asistido por UAV (CCS), donde un UAV actúa como la estación base para proporcionar servicio de comunicación a los terminales terrestres monitoreados por usuarios maliciosos. Para mejorar la efectividad del acceso, adoptamos el acceso múltiple no ortogonal (NOMA) para que los terminales inteligentes accedan al IoT hidroeléctrico. Dado que dos dispositivos pueden acceder de manera sincrónica al sistema de comunicación con el esquema NOMA, seleccionamos un terminal para recibir mensajes encubiertos y el otro para interferir con los usuarios maliciosos para detectar comunicaciones confidenciales. Para maximizar la tasa encubierta, formulamos el problema de optimización que optimiza conjuntamente la potencia de transmisión, la altitud del UAV y la trayectoria bajo las restricciones de encubrimiento y la longitud finita del bloque de mensaje de transmisión. Además, transformamos el problema de optimización en uno de planificación geométrica, que se resuelve mediante un algoritmo de aproximación de planificación geométrica secuencial (SGP) desarrollado. Los resultados de simulación muestran que el algoritmo propuesto puede mejorar la tasa encubierta en comparación con los métodos tradicionales.