Planificación de usuario y programación de ruta para comunicación asistida por superficie inteligente reconfigurable de UAV MISO
Autores: Gu, Yang; Huang, Zhiyu; Gao, Yuan; Fang, Yong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Planificación de usuario y programación de ruta para comunicación asistida por superficie inteligente reconfigurable de UAV MISO
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Rendimiento de comunicación
Superficies inteligentes reconfigurables
Transmisión multi-antena
Problemas de interferencia
Algoritmo de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La alta movilidad de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) les permite mejorar el rendimiento del sistema al establecer enlaces de línea de visión (LoS). Sin embargo, en entornos urbanos, estos enlaces LoS pueden ser interrumpidos por estructuras urbanas complejas, lo que lleva a posibles problemas de interferencia. Las superficies inteligentes reconfigurables (RIS) proporcionan un enfoque innovador para mejorar el rendimiento de la comunicación al reflejar inteligentemente las señales incidentes. Estudios recientes sugieren que el uso de transmisión multi-antena puede aumentar la eficiencia del sistema, mientras que la transmisión de antena única puede ser más propensa a la interferencia. Para abordar estos desafíos, este artículo presenta un sistema de comunicación UAV asistido por RIS de entrada única múltiple (MISO). Nuestro objetivo es optimizar la tasa de usuario mínima, garantizando así una comunicación equitativa para todos los usuarios. Sin embargo, la no convexidad inherente en este problema de optimización complica la búsqueda de una solución directa. Por lo tanto, descomponemos el problema en cuatro subproblemas: optimización de programación de usuarios, optimización de desplazamiento de fase de RIS, optimización de trayectoria de UAV y optimización de formación de haz de transmisión de UAV. Para obtener soluciones subóptimas, hemos desarrollado un algoritmo de optimización iterativa alternante para abordar los cuatro subproblemas. Los resultados numéricos demuestran que nuestro algoritmo aumenta efectivamente la tasa de usuario mínima de todo el sistema.
Descripción
La alta movilidad de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) les permite mejorar el rendimiento del sistema al establecer enlaces de línea de visión (LoS). Sin embargo, en entornos urbanos, estos enlaces LoS pueden ser interrumpidos por estructuras urbanas complejas, lo que lleva a posibles problemas de interferencia. Las superficies inteligentes reconfigurables (RIS) proporcionan un enfoque innovador para mejorar el rendimiento de la comunicación al reflejar inteligentemente las señales incidentes. Estudios recientes sugieren que el uso de transmisión multi-antena puede aumentar la eficiencia del sistema, mientras que la transmisión de antena única puede ser más propensa a la interferencia. Para abordar estos desafíos, este artículo presenta un sistema de comunicación UAV asistido por RIS de entrada única múltiple (MISO). Nuestro objetivo es optimizar la tasa de usuario mínima, garantizando así una comunicación equitativa para todos los usuarios. Sin embargo, la no convexidad inherente en este problema de optimización complica la búsqueda de una solución directa. Por lo tanto, descomponemos el problema en cuatro subproblemas: optimización de programación de usuarios, optimización de desplazamiento de fase de RIS, optimización de trayectoria de UAV y optimización de formación de haz de transmisión de UAV. Para obtener soluciones subóptimas, hemos desarrollado un algoritmo de optimización iterativa alternante para abordar los cuatro subproblemas. Los resultados numéricos demuestran que nuestro algoritmo aumenta efectivamente la tasa de usuario mínima de todo el sistema.