Optimización de la tasa de suma para acceso múltiple en red de comunicación de retrodispersión habilitada para NOMA asistida por múltiples UAV en múltiples FD
Autores: Wang, Siqiang; Guo, Jing; Yu, Hanxiao; Zhang, Han; Gong, Yuping; Fei, Zesong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización de la tasa de suma para acceso múltiple en red de comunicación de retrodispersión habilitada para NOMA asistida por múltiples UAV en múltiples FD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Desarrollo
Internet de las cosas
Dispositivos de baja potencia
Ahorro de energía
Comunicación de retrodispersión
Vehículo aéreo no tripulado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 48
Citaciones: Sin citaciones
Con el rápido desarrollo de la red de Internet de las Cosas (IoT), la investigación sobre dispositivos de bajo consumo y ahorro de energía ha atraído una amplia atención tanto de la academia como de la industria. Aunque los dispositivos de retrodispersión (BDs) que utilizan la energía ambiental para activar circuitos y transmitir señales son una tecnología prometedora para ser desplegada como nodos de IoT, es desafiante diseñar un esquema flexible de retroceso de datos para masivos BDs. Por lo tanto, en este documento, consideramos una red de comunicación de retrodispersión asistida por vehículos aéreos no tripulados (UAV), donde los BDs son atendidos por múltiples UAVs de doble dúplex (FD) con los esquemas de acceso múltiple no ortogonales (NOMA) y modulan sus señales en las señales de enlace descendente, que son generadas por los UAVs para atender a los equipos de usuario regulares (UEs) coexistentes. Para maximizar la tasa de suma del sistema considerado, construimos un problema de optimización para optimizar el coeficiente de reflexión de los BDs, la potencia de transmisión de enlace descendente y de retroceso, y la trayectoria de los UAVs de manera conjunta. Dado que el problema formulado es un problema de optimización no convexo y es difícil de resolver directamente, desacoplamos el problema original en tres subproblemas y los resolvemos con el método de aproximación convexa sucesiva (SCA), abordando así el problema original mediante un algoritmo iterativo basado en descenso de coordenadas de bloque (BCD). Los resultados de la simulación muestran que, en comparación con los esquemas de referencia, el algoritmo propuesto puede obtener la tasa de suma del sistema más alta y utilizar de manera más eficiente los recursos limitados de tiempo y frecuencia.
Descripción
Con el rápido desarrollo de la red de Internet de las Cosas (IoT), la investigación sobre dispositivos de bajo consumo y ahorro de energía ha atraído una amplia atención tanto de la academia como de la industria. Aunque los dispositivos de retrodispersión (BDs) que utilizan la energía ambiental para activar circuitos y transmitir señales son una tecnología prometedora para ser desplegada como nodos de IoT, es desafiante diseñar un esquema flexible de retroceso de datos para masivos BDs. Por lo tanto, en este documento, consideramos una red de comunicación de retrodispersión asistida por vehículos aéreos no tripulados (UAV), donde los BDs son atendidos por múltiples UAVs de doble dúplex (FD) con los esquemas de acceso múltiple no ortogonales (NOMA) y modulan sus señales en las señales de enlace descendente, que son generadas por los UAVs para atender a los equipos de usuario regulares (UEs) coexistentes. Para maximizar la tasa de suma del sistema considerado, construimos un problema de optimización para optimizar el coeficiente de reflexión de los BDs, la potencia de transmisión de enlace descendente y de retroceso, y la trayectoria de los UAVs de manera conjunta. Dado que el problema formulado es un problema de optimización no convexo y es difícil de resolver directamente, desacoplamos el problema original en tres subproblemas y los resolvemos con el método de aproximación convexa sucesiva (SCA), abordando así el problema original mediante un algoritmo iterativo basado en descenso de coordenadas de bloque (BCD). Los resultados de la simulación muestran que, en comparación con los esquemas de referencia, el algoritmo propuesto puede obtener la tasa de suma del sistema más alta y utilizar de manera más eficiente los recursos limitados de tiempo y frecuencia.