空中基站的能耗感知轨迹优化
信号处理
2019-01-24 v1
摘要
通过充分利用无人机的机动性，基于无人机的空中基站（BS）可移动至更靠近地面用户的位置，从而获得更好的通信条件。在本文中，我们考虑这样一种场景：派遣一个空中基站在耗尽其机载能源之前覆盖最大数量的地面用户。由此产生的轨迹优化问题是一个混合整数非线性问题（MINLP），该问题非凸且难以求解。为此，我们提出了一种迭代算法，通过应用连续凸优化和块坐标下降技术将问题分解为两个子问题来求解。具体而言，在每个迭代中交替优化空中基站的轨迹以及用户调度与关联。此外，为实现更好的覆盖性能并加速收敛，还考虑了无人机初始轨迹的设计问题。最后，针对实际中精确用户位置信息（ULI）不可得的情况，提出了两种不同的鲁棒技术，以补偿不精确ULI存在时的性能损失。仿真结果表明，与基准技术相比，所提方案在能耗和覆盖性能上均有增益，覆盖概率最高提升50%，能耗最高降低20%。
引用
@article{arxiv.1901.07938,
title = {Energy Aware Trajectory Optimization for Aerial Base Stations},
author = {Jingcong Sun and Christos Masouros},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.07938},
year = {2019}
}