地面到无人机一体化网络：干扰信道下的低时延通信

我们提出了一种新颖且首创的信息论框架，用于地面到无人机（G2U）通信网络的关键设计考量与实现，以在存在干扰的情况下最小化端到端传输时延。所提框架描述了在上行链路地面到无人机通信达到给定可靠性水平时必须满足的最小传输时延，因而具有实用价值。为刻画传输时延，我们利用 Fano 不等式，推导了在干扰、噪声和潜在干扰压制下 G2U 上行信道容量的紧上界。随后，在给定可靠性约束下，获得了该信道的误差指数。此外，考虑了采用放大转发（AF）协议的中继无人机双跳中继模式，并在干扰存在下联合优化了中继无人机与接收无人机的位置。有趣的是，我们发现对于点对点和中继链路，增加发射功率未必总是时延最小化问题的最优解。而且，我们证明了在干扰存在下存在一个使端到端传输时延最小的最优高度。所提框架可被网络控制器在实践中用作系统参数选择准则，即从一组参数中选取导致最低传输时延的参数用于传输。该分析进一步为在任务关键的 G2U 与无人机到无人机（U2U）业务中应用指挥与控制（C2）标准设定了基线评估。