Formación de Redes de Múltiples Capas a través de Estaciones Base HAPS y UAV Equipados con RIS Transmisivas

Con el fin de fortalecer las futuras redes inalámbricas, ha habido un gran interés en las redes no terrestres, especialmente en estaciones de plataformas aéreas, incluyendo la estación de plataforma de gran altitud (HAPS) y vehículos aéreos no tripulados (UAV). Estas plataformas pueden integrar tecnologías avanzadas como superficies inteligentes reconfigurables (RIS) y acceso múltiple no ortogonal (NOMA). En este sentido, este artículo propone una arquitectura de red de múltiples capas para mejorar el rendimiento de la estación base asistida HAPS super-macro (HAPS-SMBS) con UAV. La arquitectura incluye un HAPS-SMBS, UAVs equipados con RIS transmisivas activas y dispositivos de Internet de las cosas en tierra. También consideramos la tecnología de entrada múltiple y salida única (MISO), empleando múltiples antenas en el HAPS-SMBS y una sola antena en los dispositivos de Internet de las cosas. Adicionalmente, consideramos NOMA como la tecnología de acceso múltiple, así como la existencia de deterioros de hardware como una limitación práctica. En particular, comparamos el modelo de sistema propuesto con tres escenarios diferentes: UAV asistido por HAPS-SMBS que están equipados con RIS transmisivas activas y respaldados por un sistema de entrada única y salida única, UAV asistido por HAPS-SMBS que están equipados con relé de amplificación y reenvío, y UAV asistido por HAPS-SMBS equipados con RIS transmisivas pasivas. La tasa de suma y la eficiencia energética se utilizan como métricas de rendimiento, y los hallazgos demuestran que, en comparación con todos los puntos de referencia, el sistema propuesto ofrece un mayor aumento en el rendimiento. Además, el deterioro de hardware limita el rendimiento del sistema a altos niveles de potencia de transmisión.