面向利润最大化考虑回程约束的无人机基站位置与带宽分配优化
网络与互联网体系结构
2020-08-27 v2 信息论
math.IT
摘要
无人机基站(UAVBS)被设想为下一代无线通信网络(WCN)的组成部分,通过动态将供给移至需求处。现有技术的显著缺陷在于:所设计的WCN中,面向服务的性能指标(如吞吐量)的优化未联合考虑确定位置与分配资源等不同相关决策。本研究同时处理UAVBS位置与带宽分配问题以优化网络总利润。具体地,我们建立混合整数非线性规划(MINLP)模型,其中联合确定单个UAVBS的位置与向用户的带宽分配。目标是在不超过回程与接入容量的前提下最大化总利润。来自特定用户的利润被假定为所提供数据速率水平的分段线性函数,较高数据速率水平带来较高利润。由于MINLP的高复杂度,我们提出一种计算复杂度较低的高效启发式算法。我们证明:当UAVBS位置确定时,资源分配问题可归约为多维0-1背包问题(MBKP),其可在伪多项式时间内求解。为利用此结构,最优带宽分配通过搜索算法中求解若干MBKP确定。我们以两种启发式及由商业求解器求解的MINLP模型测试算法性能。数值结果表明,所提算法优于其他求解方法,将是提升网络总利润的有力工具。
引用
@article{arxiv.1810.12395,
title = {Backhaul-Aware Optimization of UAV Base Station Location and Bandwidth Allocation for Profit Maximization},
author = {Cihan Tugrul Cicek and Hakan Gultekin and Bulent Tavli and Halim Yanikomeroglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.12395},
year = {2020}
}
备注
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