Optimización de la Comunicación Segura de UAV a Doble Cara con la Ayuda de RIS
Autores: Lai, Huan; Li, Dongfen; Xu, Fang; Wang, Xiao; Ning, Jin; Hu, Yanmei; Duo, Bin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización de la Comunicación Segura de UAV a Doble Cara con la Ayuda de RIS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Comunicaciones inalámbricas
Desafíos de seguridad
Modo de dúplex completo
Superficie inteligente reconfigurable
Comunicación segura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Recientemente, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) han ganado una popularidad significativa y se han utilizado extensamente en las comunicaciones inalámbricas. Debido a la susceptibilidad de los canales inalámbricos a la interceptación, la interferencia y otros ataques de seguridad, la seguridad de la comunicación de los VANT enfrenta serios desafíos. Por lo tanto, es necesario investigar soluciones novedosas para abordar los problemas correspondientes. Cabe destacar que el VANT en modo de dúplex completo (FD) puede mejorar activamente la eficiencia espectral, y la superficie inteligente reconfigurable (RIS) puede permitir el control inteligente de la reflexión de señales para mejorar la calidad de transmisión. En consecuencia, la seguridad de las comunicaciones de los VANT puede mejorarse considerablemente al combinar las dos técnicas mencionadas anteriormente. En este artículo, investigamos el rendimiento de la comunicación segura en áreas urbanas, asistida por un VANT FD y un RIS, donde el VANT recibe información sensible de los usuarios en tierra y envía señales de interferencia a los interceptores en tierra. En particular, proponemos un enfoque para optimizar conjuntamente la programación de usuarios, la potencia de transmisión de los usuarios, la potencia de interferencia del VANT, el cambio de fase del RIS y la trayectoria del VANT para maximizar la tasa de secreto en el peor de los casos. Sin embargo, la no convexidad del problema dificulta su resolución. Combinando optimización alternante (AO), técnicas de variables holgura, aproximación convexa sucesiva (SCA) y relajación semidefinida (SDR), proponemos un algoritmo efectivo para obtener una solución subóptima. Según los resultados de la simulación, en contraste con otros esquemas de referencia, mostramos que nuestro algoritmo propuesto puede mejorar significativamente la tasa de secreto general.
Descripción
Recientemente, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) han ganado una popularidad significativa y se han utilizado extensamente en las comunicaciones inalámbricas. Debido a la susceptibilidad de los canales inalámbricos a la interceptación, la interferencia y otros ataques de seguridad, la seguridad de la comunicación de los VANT enfrenta serios desafíos. Por lo tanto, es necesario investigar soluciones novedosas para abordar los problemas correspondientes. Cabe destacar que el VANT en modo de dúplex completo (FD) puede mejorar activamente la eficiencia espectral, y la superficie inteligente reconfigurable (RIS) puede permitir el control inteligente de la reflexión de señales para mejorar la calidad de transmisión. En consecuencia, la seguridad de las comunicaciones de los VANT puede mejorarse considerablemente al combinar las dos técnicas mencionadas anteriormente. En este artículo, investigamos el rendimiento de la comunicación segura en áreas urbanas, asistida por un VANT FD y un RIS, donde el VANT recibe información sensible de los usuarios en tierra y envía señales de interferencia a los interceptores en tierra. En particular, proponemos un enfoque para optimizar conjuntamente la programación de usuarios, la potencia de transmisión de los usuarios, la potencia de interferencia del VANT, el cambio de fase del RIS y la trayectoria del VANT para maximizar la tasa de secreto en el peor de los casos. Sin embargo, la no convexidad del problema dificulta su resolución. Combinando optimización alternante (AO), técnicas de variables holgura, aproximación convexa sucesiva (SCA) y relajación semidefinida (SDR), proponemos un algoritmo efectivo para obtener una solución subóptima. Según los resultados de la simulación, en contraste con otros esquemas de referencia, mostramos que nuestro algoritmo propuesto puede mejorar significativamente la tasa de secreto general.