面向6G泛在覆盖的混合卫星-无人机-地面网络：海上通信视角
信息论
2021-06-29 v1 math.IT
摘要
在即将到来的智慧海洋时代，可靠且高效的通信对于推动各类海上活动至关重要。当前的海上通信网络（MCNs）主要依赖海洋卫星与岸基基站（BSs）。前者通常提供有限的传输速率，而后者缺乏广域覆盖能力。鉴于这些事实，现有最先进的MCN远远落后于地面第五代（5G）网络。为填补即将到来的第六代（6G）时代的这一鸿沟，我们探索了可部署基站对海上覆盖增强的益处。无人机（UAVs）与移动船只均被用于配置可部署基站，由此形成海洋上的分层卫星-无人机-地面网络。我们针对该混合网络解决联合链路调度与速率适配问题，以在服务质量（QoS）保障下最小化总能耗。与以往研究不同，我们仅使用大尺度信道状态信息（CSI），其依赖于位置，因而可基于各无人机/船只的特定轨迹/航线通过位置信息预测。该问题被证明是一个具有一组隐含非线性等式约束的NP-hard混合整数非线性规划问题。我们通过最小-最大变换与迭代问题松弛对其次优求解，从而得到一种面向过程的联合链路调度与速率适配方案。仿真表明，该方案能以大幅降低的系统开销与多项式计算复杂度为所有用户提供敏捷的按需覆盖。此外，其可获得接近最优解的突出性能。
引用
@article{arxiv.2104.12077,
title = {Hybrid Satellite-UAV-Terrestrial Networks for 6G Ubiquitous Coverage: A Maritime Communications Perspective},
author = {Yanmin Wang and Wei Feng and Jue Wang and Tony Q. S. Quek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.12077},
year = {2021}
}