蜂窝网络赋能的无人机通信：连通性约束下的轨迹优化
信息论
2017-11-01 v1 math.IT
摘要
本文研究一个由一架无人机与多个地面基站（GBSs）组成的蜂窝网络赋能无人机（UAV）通信系统。该无人机负有从初始位置飞至最终位置的任务，期间需通过每个时刻与其中一个GBS关联来保持与蜂窝网络的可靠无线连接。我们的目标是在满足由最小接收信噪比（SNR）目标指定的GBS-无人机链路连通性质量约束（该约束须在任务全程满足）的前提下，通过优化无人机轨迹使其任务完成时间最小化。该问题为非凸且难以最优求解。我们首先提出一种基于图连通性验证的有效性检查方法。继而，通过考察无人机任务期间的GBS-无人机关联序列，我们获得关于最优无人机轨迹的有益见解，并基于此提出一种高效算法，借助凸优化与图论技术求得轨迹优化问题的近似解。数值结果表明，我们所提轨迹设计达到了近最优性能。
引用
@article{arxiv.1710.11619,
title = {Cellular-Enabled UAV Communication: Trajectory Optimization Under Connectivity Constraint},
author = {Shuowen Zhang and Yong Zeng and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.11619},
year = {2017}
}
备注
submitted for possible conference publication