面向多UAV辅助无线背scatter网络的AoI感知感知调度与轨迹优化
信息论
2024-05-01 v1 math.IT
摘要
本文考虑多个无人机（UAV）用于协助地面用户（GUs）将感知数据传输到远程基站（BS）。每个UAV收集来自GUs的感知数据，然后将感知数据转发到远程BS。GUs首先将数据背scatter到UAV，然后所有UAV通过非正交多用户接入（NOMA）传输将数据发送到BS。我们构建了多阶段随机优化问题，以最小化长期时间平均年龄（AoI），联合优化GUs的接入控制、UAV的波束赋形和轨迹规划策略。为解决此问题，我们首先通过虚拟队列系统建模GUs的AoI状态动态，然后提出AoI感知感知调度与轨迹优化（AoI-STO）算法。这使我们能够将多阶段AoI最小化问题转化为一系列单时段控制问题，利用Lyapunov优化框架。在每个时隙中，GUs的接入控制、UAV的波束赋形和移动控制策略根据即时GUs的AoI状态通过分块坐标下降（BCD）方法进行更新。仿真结果表明，所提出的AoI-STO算法可将总体AoI降低超过50%。GUs的调度公平性也通过适应GUs的接入控制而得到显著提高，与典型基线方案相ом。
引用
@article{arxiv.2404.19449,
title = {AoI-aware Sensing Scheduling and Trajectory Optimization for Multi-UAV-assisted Wireless Backscatter Networks},
author = {Yusi Long and Songhan Zhao and Shimin Gong and Bo Gu and Dusit Niyato and Xuemin and Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.19449},
year = {2024}
}
备注
This paper has been accepted by IEEE TVT