Maximización de la Eficiencia Energética Segura para la Comunicación de UAV Asistida por IRS: Diseño Conjunto de Beamforming y Optimización de Trayectorias
Autores: Lv, Jiazheng; Cheng, Jianhua; Li, Peng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Maximización de la Eficiencia Energética Segura para la Comunicación de UAV Asistida por IRS: Diseño Conjunto de Beamforming y Optimización de Trayectorias
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Papel
Transmisión segura
Entorno urbano
Superficie reflectante inteligente
Asistido por IRS
Vehículo aéreo no tripulado
UAV
Sistema de comunicación
Usuario legítimo
Espía
Optimización de la eficiencia energética
Problema de optimización
Diseño de formación de haz activo de UAV
Optimización de desplazamiento de fase de IRS
Variedades riemannianas
Solución óptima
Optimización de trayectoria fraccionaria de UAV
Aproximación convexa sucesiva
Algoritmo de Dinkelbach
Esquemas de comparación
Resultados de simulación
Algoritmo propuesto
Ventajas.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda la transmisión segura en un entorno urbano de alta oclusión, donde un sistema de comunicación de vehículo aéreo no tripulado (VANT) asistido por una superficie reflectante inteligente (SRI) atiende a un usuario legítimo mientras contrarresta a un espía. La señal del VANT se refleja en la estación base a través de la SRI. Estudiamos el problema de optimización de la eficiencia energética segura. Las variables de optimización estrechamente acopladas hacen que el problema sea difícil de resolver directamente. Por lo tanto, descomponemos el problema original en tres subproblemas. Para el diseño de formación de haz activa del VANT, se puede obtener directamente una solución en forma cerrada. Para la optimización del cambio de fase de la SRI, proponemos un algoritmo de optimización basado en variedades riemannianas para obtener la solución óptima. Debido a la optimización de trayectoria no convexa del VANT, se puede resolver mediante aproximación convexa sucesiva (ACS) y el algoritmo de Dinkelbach. Se diseñan diferentes esquemas de comparación para evaluar la efectividad del algoritmo propuesto. Los resultados de la simulación muestran que el algoritmo propuesto tiene ventajas mejoradas en comparación con otros esquemas.
Descripción
Este documento aborda la transmisión segura en un entorno urbano de alta oclusión, donde un sistema de comunicación de vehículo aéreo no tripulado (VANT) asistido por una superficie reflectante inteligente (SRI) atiende a un usuario legítimo mientras contrarresta a un espía. La señal del VANT se refleja en la estación base a través de la SRI. Estudiamos el problema de optimización de la eficiencia energética segura. Las variables de optimización estrechamente acopladas hacen que el problema sea difícil de resolver directamente. Por lo tanto, descomponemos el problema original en tres subproblemas. Para el diseño de formación de haz activa del VANT, se puede obtener directamente una solución en forma cerrada. Para la optimización del cambio de fase de la SRI, proponemos un algoritmo de optimización basado en variedades riemannianas para obtener la solución óptima. Debido a la optimización de trayectoria no convexa del VANT, se puede resolver mediante aproximación convexa sucesiva (ACS) y el algoritmo de Dinkelbach. Se diseñan diferentes esquemas de comparación para evaluar la efectividad del algoritmo propuesto. Los resultados de la simulación muestran que el algoritmo propuesto tiene ventajas mejoradas en comparación con otros esquemas.