超5G物联网中空中智能反射面赋能的太赫兹隐蔽通信

无人机（UAV）被设想广泛用于辅助物联网（IoT）应用中的无线通信。另一方面，太赫兹（THz）赋能的智能反射面（IRS）有望成为即将到来的超5G无线通信的核心使能技术之一，其承诺广泛的数据需求应用。本文提出一种基于太赫兹频段的无人机搭载 IRS（UIRS）通信系统，用于 IoT 网络中从接入点（AP）向多个地面用户设备（UE）分发机密数据。具体而言，AP 意图向被调度 UE 发送数据，而未调度 UE 可能构成潜在敌手。为保护信息报文与被调度 UE 的隐私，我们旨在设计一种节能的多无人机隐蔽通信方案，其中 UIRS 用于可靠数据传输，并额外利用一架 UAV 作为协作干扰机产生人工噪声（AN）以降低未调度 UE 的检测能力。随后我们构建一个新的最小平均能量效率（mAEE）优化问题，旨在提升隐蔽吞吐量并降低 UAV 推进能耗，同时满足由解析确定的隐蔽性要求。由于该优化问题非凸，我们采用块连续凸近似（BSCA）方法，迭代求解一系列近似凸子问题，设计二元用户调度、AP 功率分配、最大 AN 干扰功率、IRS 波束成形以及两架 UAV 的航迹规划。最后，我们给出一种低复杂度的整体算法以提升系统性能，并给出复杂度与收敛性分析。数值结果验证了我们的分析，并表明所提设计相较其他现有基准方案具有显著优越性。