CN114828253B 一种ris辅助多无人机通信系统的资源分配方法 （华南理工大学）

ResourceAllocationforRIS-a一种RIS辅助多无人机通信系统的资源分配本发明公开了一种RIS辅助多无人机通信系智能反射面引入多无人机辅助非正交多址接入建立智能反射面辅助多无人机通信系统总能量2S1、将智能反射面引入多无人机辅助非正交多址由于无人机与用户之间的直射路径被障碍物阻挡，因此将配置N个反射单元的智能反是无人机与用户之间的信道的莱斯因子；和分别是第k架无人机服务的第k个用户rg是智能反射面与用户之间的路径损耗；κrg是智能反射面与用户之间的信道的莱斯因子；ixi和ii分别是第k个用户组中的第i个用户的直射路径分量和非直视路径分假定所有无人机都使用非正交多址接入技术服务用户组，第k个用户组3其中，是所有无人机的总传输功率，Mk为第k个用户组的用户数Rmin是传输速率阈值；θn是智能反射面装置中第n个反射单元的相位uk4llqx-qjIl2≥Gn,(7d)k5能反射面相移矩阵Θ和第k个用户组中第i个用户的传输功率当第k个用户组中第i个用户和第t个用户的信道条件不同，则通过以下的公式计算解当第k个用户组中第i用户和第t用户的信道条件相同，则通过以下的公式计算解调顺w,-WIl2(13)。6[0001]本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种RIS辅助多无人机通信系统的资源址接入技术(Non-orthogonalmultipleaccess,NOMA)被认为是满足这些严格要求的技术[0003]最近，智能反射面(Reconfigureintelligentsurface,RIS)被认为是过控制集成电路以智能调谐反射信号的幅度和相位。这使得RIS能够重新配置反射信号传NOMA解调顺序以最小化UAV-RIS网络的总能量成本(LiuX.,LiuY.,ChenY.,MachineLearningEmpoweredTrajectoryandPassiveBeamformingDesigninUAV-RIS此该方案不同直接应用在用户分布于广域区RIS辅助多无人机NOMA系统的吞吐量最大化问题。该优化问题利用BCD方法求解(X.Mu,LiuY.,GuoL.,etal.IntelligentReflectingSurfaceEnhancedMulti-UAV7[0013]K架四旋翼无人机为K个用户组提供无线通信服务，每个用户[0015]由于无人机与用户之间的直射路径被障碍物阻挡，因此将配置N个反射单元的智ug是无人机与用户之间的信道的莱斯因子；和磁分别是第k架无人机服务的第k道的莱斯因子；ii和iki分别是第k个用户组中的第i8Rmin是传输速率阈值；θn是智能反射面装置中第n个反射单元的uk9[0053]ueD,(7f)用户组中第i个用户的解调顺序uk(i[0077]当第k个用户组中第i个用户和第t个用户的信道条件不同，则通过以下的公式计[0079]当第k个用户组中第i用户和第t用户的信道条件相同，则通过以下的公式计算解[0082]本发明提供的基于一种RIS辅助多无人机通信系统的资源分配方法，与现有的无[0093]K架四旋翼无人机为K个用户组提供无线通信服务，每个用户ug是无人机与用户之间的信道的莱斯因子；和分别是第k架无人机服务的第kP=-1priRmin是传输速率阈值；θn是智能反射面装置中第n个反射单元的uk[0134]ueD,(7f)[0148]基于公式(8)获得第k个用户组的预编码向量fk以及公式(9a)-公式(9c)获得的第k架无人机的三维位置qk，并根据第n个反射单元相位系数θn，计算出智能反射面相移矩阵[0152]基于公式(7c)并求解以下的优化问题计算第k个用户组中第i用户的传输功率相移矩阵Θ和第k个用户组中第i个用户的传输功率pk,i，计算k[0158]当第k个用户组中第i个用户和第t个用户的信道条件不同，则通过以下的公式计[0160]当第k个用户组中第i用户和第t用户的信道条件相同，则通过以下的公式计算解所有方案的总功耗随着最小SINR的取值增大而减少。这是因为随着最小SINR的取值增大，本实施例中比较了在不考虑RIS的情况下功率最小化方案以及RIS辅助UAV-OFDMA系统的功[0168]本实施例中，一种RIS辅助多无人机通信系统的资源分配方法的仿真效果图如图[0169]在图3中，本实施例中研究本发明在不同RIS反射单元数量下的总功耗。如图3所[0170]从图4中可见，所有资源分配方案的总功耗