Optimización conjunta de altura de flotación, potencia y tasa para comunicaciones encubiertas UAV-RSMA aire-tierra
Autores: Ma, Kang; Chang, Heng; Chen, Pengxu; Bai, Zhiquan; Liu, Hongwu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización conjunta de altura de flotación, potencia y tasa para comunicaciones encubiertas UAV-RSMA aire-tierra
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Comunicaciones
Asistido por UAV
Sistema RSMA
Encubierto
Optimización
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, investigamos las comunicaciones encubiertas para un sistema de acceso múltiple por división de tasa (RSMA) asistido por un vehículo aéreo no tripulado (UAV), en el cual el UAV transmite a los usuarios encubiertos y públicos por separado mientras protege las transmisiones encubiertas de un guardia. Bajo los principios de RSMA, los mensajes de los usuarios encubiertos y públicos se convierten en flujos comunes y privados para las transmisiones de aire a tierra. Sujeto a los requisitos de calidad de servicio (QoS) del usuario público y la restricción de encubrimiento del sistema UAV-RSMA, el objetivo del diseño de comunicación encubierta es maximizar la tasa encubierta optimizando conjuntamente la asignación de potencia de transmisión, la asignación de tasa común y la altura de vuelo del UAV, que contribuyen a la incertidumbre de la decisión binaria del guardia e intentan mejorar el rendimiento de la comunicación. Para abordar el problema de maximización de la tasa encubierta no convexa, además de los parámetros del sistema altamente acoplados, desacoplamos el problema original en tres subproblemas de asignación de potencia de transmisión, asignación de tasa común y altura de vuelo del UAV. Derivamos las soluciones óptimas para cada uno de los subproblemas de asignación de potencia y tasa y formulamos un problema de programación signomial para abordar la optimización de la altura de vuelo del UAV. Los resultados de la simulación indican el rendimiento superior de la tasa encubierta logrado por el algoritmo AO propuesto y demuestran que el esquema UAV-RSMA propuesto alcanza una tasa encubierta más alta que los esquemas de referencia.
Descripción
En este artículo, investigamos las comunicaciones encubiertas para un sistema de acceso múltiple por división de tasa (RSMA) asistido por un vehículo aéreo no tripulado (UAV), en el cual el UAV transmite a los usuarios encubiertos y públicos por separado mientras protege las transmisiones encubiertas de un guardia. Bajo los principios de RSMA, los mensajes de los usuarios encubiertos y públicos se convierten en flujos comunes y privados para las transmisiones de aire a tierra. Sujeto a los requisitos de calidad de servicio (QoS) del usuario público y la restricción de encubrimiento del sistema UAV-RSMA, el objetivo del diseño de comunicación encubierta es maximizar la tasa encubierta optimizando conjuntamente la asignación de potencia de transmisión, la asignación de tasa común y la altura de vuelo del UAV, que contribuyen a la incertidumbre de la decisión binaria del guardia e intentan mejorar el rendimiento de la comunicación. Para abordar el problema de maximización de la tasa encubierta no convexa, además de los parámetros del sistema altamente acoplados, desacoplamos el problema original en tres subproblemas de asignación de potencia de transmisión, asignación de tasa común y altura de vuelo del UAV. Derivamos las soluciones óptimas para cada uno de los subproblemas de asignación de potencia y tasa y formulamos un problema de programación signomial para abordar la optimización de la altura de vuelo del UAV. Los resultados de la simulación indican el rendimiento superior de la tasa encubierta logrado por el algoritmo AO propuesto y demuestran que el esquema UAV-RSMA propuesto alcanza una tasa encubierta más alta que los esquemas de referencia.