Evitar interferencias mediante la programación periódica de UAV en comunicaciones de clúster de UAV asistidas por RIS
Autores: Zhou, Enzhi; Liu, Ziyue; Lan, Ping; Xiao, Wei; Yang, Wei; Niu, Xianhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evitar interferencias mediante la programación periódica de UAV en comunicaciones de clúster de UAV asistidas por RIS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transmisión
Señales de control de enlace descendente
Grupos de UAV
Superficie inteligente reconfigurable
RIS
Programación semipersistente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo investiga la transmisión de señales de control de enlace descendente para múltiples grupos de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en operaciones colaborativas de búsqueda y rescate en entornos montañosos. En este escenario, una superficie inteligente reconfigurable (RIS) montada en el UAV se utiliza para superar obstáculos entre la estación base terrestre (BS) y los UAV. Al aprovechar el canal fijo de la RIS hacia la BS, las características de la ruta de línea de visión (LoS) del canal aire-aire y la información de posición del UAV, la RIS forma un haz direccional ajustando el coeficiente de la RIS, que apunta hacia los UAV en el grupo. Para garantizar un bajo retraso en la señalización de control y la transmisión del estado del UAV, adoptamos la programación semipersistente (SPS), que asigna intervalos periódicos preespecificados a cada UAV para la formación de los coeficientes de RIS correspondientes. La asignación de intervalos de tiempo está restringida por los intervalos de transmisión requeridos por los diferentes UAV y la cantidad de RIS disponibles. Proponemos un esquema de programación de intervalos de tiempo para UAVs para reducir la interferencia entre grupos causada por los haces de RIS. El problema de asignación de intervalos de tiempo se formula como un problema de optimización combinatoria. Para resolver este problema, primero proponemos un esquema codicioso intuitivo llamado minimización de interferencia local (LIM). Basándonos en el esquema LIM, proponemos un algoritmo basado en rollout llamado minimización de interferencia de rollout (RIM). A través de simulación, comparamos los esquemas LIM y RIM con el esquema de programación de referencia. Los resultados demuestran que nuestro esquema propuesto reduce significativamente la interferencia entre los grupos de UAV mientras satisface las condiciones de transmisión periódica y restricciones de cantidad de RIS.
Descripción
Este artículo investiga la transmisión de señales de control de enlace descendente para múltiples grupos de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en operaciones colaborativas de búsqueda y rescate en entornos montañosos. En este escenario, una superficie inteligente reconfigurable (RIS) montada en el UAV se utiliza para superar obstáculos entre la estación base terrestre (BS) y los UAV. Al aprovechar el canal fijo de la RIS hacia la BS, las características de la ruta de línea de visión (LoS) del canal aire-aire y la información de posición del UAV, la RIS forma un haz direccional ajustando el coeficiente de la RIS, que apunta hacia los UAV en el grupo. Para garantizar un bajo retraso en la señalización de control y la transmisión del estado del UAV, adoptamos la programación semipersistente (SPS), que asigna intervalos periódicos preespecificados a cada UAV para la formación de los coeficientes de RIS correspondientes. La asignación de intervalos de tiempo está restringida por los intervalos de transmisión requeridos por los diferentes UAV y la cantidad de RIS disponibles. Proponemos un esquema de programación de intervalos de tiempo para UAVs para reducir la interferencia entre grupos causada por los haces de RIS. El problema de asignación de intervalos de tiempo se formula como un problema de optimización combinatoria. Para resolver este problema, primero proponemos un esquema codicioso intuitivo llamado minimización de interferencia local (LIM). Basándonos en el esquema LIM, proponemos un algoritmo basado en rollout llamado minimización de interferencia de rollout (RIM). A través de simulación, comparamos los esquemas LIM y RIM con el esquema de programación de referencia. Los resultados demuestran que nuestro esquema propuesto reduce significativamente la interferencia entre los grupos de UAV mientras satisface las condiciones de transmisión periódica y restricciones de cantidad de RIS.