面向物联网的空地通信：基于 UAV 的覆盖盲区检测与恢复
信息论
2026-01-09 v1 math.IT
摘要
无人机（UAV）在确保物联网（IoT）设备的无缝连接方面发挥着关键作用，尤其是在传统地面网络受限或暂时不可用的场景中。然而，传统的覆盖盲区检测方法（如最小化路测）成本高昂、耗时较长，且依赖过时的无线电环境数据，使其不适用于实时应用。为了解决这些局限性，本文提出了一种用于实时检测和恢复物联网网络中覆盖盲区的 UAV 辅助框架。在所提方案中，首先派遣一架巡逻 UAV 去识别地面基站（BS）运行状态不确定区域内的覆盖盲区。一旦检测到覆盖盲区，便由卫星或附近正常运行的 BS 部署一架或多架充当空中 BS 的 UAV 以恢复连接。基于 Delaunay 三角剖分对 UAV 集群进行组织，从而实现可扩展的部署，并便于使用随机几何进行解析建模。此外，基于多智能体系统理论的防碰撞机制确保了多架 UAV 之间安全协调的运动。仿真结果表明，所提框架在覆盖盲区检测和按需连接恢复方面均实现了高效率，同时显著降低了运营成本和时间。
引用
@article{arxiv.2601.04665,
title = {Air-to-Ground Communications for Internet of Things: UAV-based Coverage Hole Detection and Recovery},
author = {Xiao Fan and Wenkun Wen and Peiran Wu and Junhui Zhao and Minghua Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04665},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 14 figures, 2 tables; to appear in IEEE Internet of Things Journal