Mejorando el rendimiento en redes de IoT: el impacto de RIS activo en sistemas de comunicación con alimentación inalámbrica
Autores: Hameed, Iqra; Koo, Insoo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejorando el rendimiento en redes de IoT: el impacto de RIS activo en sistemas de comunicación con alimentación inalámbrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Investiga
Superficies inteligentes reconfigurables activas
Redes de comunicación alimentadas de forma inalámbrica
Internet de las cosas
RIS activo
Rendimiento de la red.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga el potencial de las superficies inteligentes reconfigurables activas (RIS) para mejorar las redes de comunicación alimentadas de forma inalámbrica (WPCNs), abordando las necesidades de conectividad en evolución del Internet de las cosas (IoT). RIS activas, capaces de amplificar y reflejar señales, ofrecen una solución para superar las limitaciones de RIS pasivas, como la atenuación de doble desvanecimiento, con el objetivo de mejorar significativamente el rendimiento y la cobertura de la red. Nuestra investigación se centra en explotar las capacidades de amplificación de RIS activas para aumentar el rendimiento total de la red, participando en una optimización integral de parámetros críticos de la red, incluida la asignación de tiempo, coeficientes de reflexión y matrices de cambio de fase específicas de RIS activas. El problema formulado es no convexo y altamente complejo debido al acoplamiento de variables de optimización. Empleamos un algoritmo de aproximación convexa sucesiva para resolver el problema de maximización de rendimiento convirtiendo las restricciones no convexas en restricciones convexas aproximadas y resolviéndolas de forma iterativa. A través de extensas simulaciones, demostramos que nuestra red asistida por RIS activas supera sustancialmente a las redes facilitadas por RIS pasivas, marcando un avance significativo en el rendimiento de WPCN. Estos hallazgos subrayan el potencial de la tecnología de RIS activas para realizar todas las capacidades de conectividad del IoT.
Descripción
Este documento investiga el potencial de las superficies inteligentes reconfigurables activas (RIS) para mejorar las redes de comunicación alimentadas de forma inalámbrica (WPCNs), abordando las necesidades de conectividad en evolución del Internet de las cosas (IoT). RIS activas, capaces de amplificar y reflejar señales, ofrecen una solución para superar las limitaciones de RIS pasivas, como la atenuación de doble desvanecimiento, con el objetivo de mejorar significativamente el rendimiento y la cobertura de la red. Nuestra investigación se centra en explotar las capacidades de amplificación de RIS activas para aumentar el rendimiento total de la red, participando en una optimización integral de parámetros críticos de la red, incluida la asignación de tiempo, coeficientes de reflexión y matrices de cambio de fase específicas de RIS activas. El problema formulado es no convexo y altamente complejo debido al acoplamiento de variables de optimización. Empleamos un algoritmo de aproximación convexa sucesiva para resolver el problema de maximización de rendimiento convirtiendo las restricciones no convexas en restricciones convexas aproximadas y resolviéndolas de forma iterativa. A través de extensas simulaciones, demostramos que nuestra red asistida por RIS activas supera sustancialmente a las redes facilitadas por RIS pasivas, marcando un avance significativo en el rendimiento de WPCN. Estos hallazgos subrayan el potencial de la tecnología de RIS activas para realizar todas las capacidades de conectividad del IoT.