基于灵活无人机载反射面的无线中继优化
信号处理
2020-06-22 v1 网络与互联网体系结构
摘要
本文提出了一个理论框架，用于分析集成无人机（UAV）-智能反射面（IRS）中继系统的性能，其中 IRS 结合全双工 UAV 的灵活部署提供了额外的自由度，以增强地面节点间的通信。我们的框架考虑了三种不同的传输模式：{\bf (i)} 仅 UAV 模式，{\bf (ii)} 仅 IRS 模式，以及 {\bf (iii)} 集成 UAV-IRS 模式，以实现频谱和能量高效的中继。对于所提模式，我们以闭合形式给出了端到端中断概率、遍历容量和能量效率（EE）的精确与近似表达式。我们利用推导出的表达式来优化关键系统参数，如 UAV 高度和 IRS 上的元素数量，并考虑不同模式。我们将问题表述为分式规划形式（例如单比值、多比值之和或比值的最大化-最小化），并利用二次变换设计最优算法。此外，我们推导了一个解析准则，以在给定 IRS 元素数量下最优地选择不同传输模式来最大化遍历容量和 EE。数值结果通过蒙特卡洛仿真验证了推导的表达式，并通过穷举搜索获得的解验证了所提优化算法。我们得出了与不同通信模式、最优 IRS 元素数量和最优 UAV 高度相关的见解。
引用
@article{arxiv.2006.10969,
title = {Optimization of Wireless Relaying With Flexible UAV-Borne Reflecting Surfaces},
author = {Taniya Shafique and Hina Tabassum and Ekram Hossain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10969},
year = {2020}
}