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基站升空:上行 C-RAN 中最小化速率最大化的多无人机轨迹控制

信号处理 2018-11-27 v1 信息论 math.IT

摘要

本文研究无人机(unmanned aerial vehicles, UAVs)轨迹对地面用户频谱效率(spectral efficiency, SE)的影响。假设到用户存在强视距路径,所有用户到所有无人机的距离影响在线轨迹优化的结果。轨迹的设计应使公平性速率随时间最大化。即无人机朝最大化用户 SE 最小值的方向飞行。由自由空间路径损耗信道模型计算出数据速率梯度,并用于在二维空间网格上从长期视角引导无人机走向局部最优解。为此,设计了一种控制系统实现。其中,无人机沿数据速率梯度方向飞行,同时相比梯度法具有更平滑的轨迹。该系统能在线响应用户位置的变化;该系统设计通过中央单元(例如地面基站)的联合处理捕捉多个无人机轨迹之间的相互作用。由于用户位置分布广泛,无人机最终停留在彼此相距很远的最优位置。此外,沿该轨迹移动时 SE 期望持续提升。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.10585,
  title  = {Base-Stations Up in the Air: Multi-UAV Trajectory Control for Min-Rate Maximization in Uplink C-RAN},
  author = {Stefan Roth and Ali Kariminezhad and Aydin Sezgin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.10585},
  year   = {2018}
}