Max–Min Secrecy Rate and Secrecy Energy Efficiency Optimization for RIS-Aided VLC Systems: RSMA Versus NOMA
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Notice bibliographique
Résumé
Integrating visible light communication (VLC) with the reconfigurable intelligent surface (RIS) significantly enhances physical layer security by enabling precise directional signal control and dynamic adaptation to the communication environment. These capabilities strengthen the confidentiality and security of VLC systems. This paper presents a comprehensive study on the joint optimization of VLC access point (AP) power allocation, RIS association, and RIS elements orientation angles for secure VLC systems, while considering rate-splitting multiple access (RSMA) and power-domain non-orthogonal multiple access (NOMA) schemes. Specifically, two frameworks are proposed to maximize both the minimum secrecy rate (SR) and the minimum secrecy energy efficiency (SEE) by jointly optimizing power allocation, RIS association, and RIS elements orientation angles for both power-domain NOMA and RSMA-based VLC systems. The proposed frameworks consider random device orientation and guarantee the minimum user-rate requirement. The proposed optimization frameworks belong to the class of mixed integer nonlinear programming, which has no known feasible solution methodology to guarantee the optimal solution. Moreover, the increased degree of freedom and flexibility from the joint consideration of power control, RIS association and element orientation results in a large set of decision variables and constraints, which further complicates the optimization problem. To that end, we utilize a genetic algorithm-based solution method, which through its exploration and exploitation capabilities can obtain a good quality solution. Additionally, comprehensive simulations show that the RSMA scheme outperforms the power-domain NOMA scheme across both the SR and SEE metrics over various network parameters. Furthermore, useful insights on the impact of minimum user rate requirement, number of RIS elements, and maximum VLC AP transmit power on the minimum SR and SEE performances are provided.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 découle