私有缓存无人机网络中的新鲜、公平且节能的内容分发
网络与互联网体系结构
2022-02-23 v2 信号处理
摘要
本文研究一种用于内容分发的私有且支持缓存的无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)网络。为向地面用户分发新鲜、公平且节能的内容文件,我们构建了一个联合 UAV 缓存、UAV 轨迹与 UAV 发射功率优化问题。该问题被确认为具有混合整数非凸约束的序贯决策问题,无法直接求解。为此,我们提出一种基于子问题分解与凸近似技术的新算法。具体而言,我们首先利用 Lyapunov 技术将序贯决策问题分解为多个重复的优化子问题。接着,探索一种结合逐次凸近似(successive convex approximation, SCA)技术的迭代优化方案,以处理具有挑战性的混合整数非凸子问题。此外,我们分析了所提算法的收敛性与计算复杂度,并推导出期望信息峰值年龄(peak age of information, PAoI)的理论值以估计内容新鲜度。仿真结果表明,所提算法能达到接近理论值的期望 PAoI,且比基准算法节能 22.11% 与 70.51%,并更具公平性。
引用
@article{arxiv.2102.12915,
title = {Fresh, Fair and Energy-Efficient Content Provision in a Private and Cache-Enabled UAV Network},
author = {Peng Yang and Kun Guo and Xing Xi and Tony Q. S. Quek and Xianbin Cao and Chenxi Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.12915},
year = {2022}
}