Beamforming Design and Performance Analysis for Satellite and UAV Integrated Networks in IoRT Applications
Notice bibliographique
Résumé
Satellite and unmanned aerial vehicle (UAV) integrated networks (SUINs) are considered as a promising method to offer various Internet of Remote Things (IoRT) applications. In this article, we investigate the downlink transmission of SUINs where the satellite-to-UAV link uses the free-space optical (FSO) technology with an equal gain combining (EGC) scheme while the links from UAV to IoRT devices exploit radio frequency (RF) with the space-division multiple access (SDMA) technique. Specifically, considering that only statistical channel state information (CSI) is available, we first formulate an optimization problem to maximize the ergodic sum rate (ESR) of the system, which is constrained by the total transmit power budget and IoRT devices’ rate requirements. Then, a beamforming (BF) scheme based on the alternating direction method of multipliers (ADMM) is proposed to solve the nonconvex problem. Furthermore, a zero-forcing (ZF)-based suboptimal approach is also presented to reduce the implementation complexity. Finally, by assuming that the FSO link and RF links are subject to Gamma–Gamma fading and Nakagami- <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$m$ </tex-math></inline-formula> fading, respectively, we derive closed-form ESR expressions for the considered network with the proposed BF schemes. Simulation results are provided to confirm the accuracy of the theoretical analysis. Moreover, it is revealed that our proposed EGC scheme for FSO communication and BF schemes for RF transmission can both achieve better performance than the existing works.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».