无线供能NB-IoT网络中3D无人机群部署的上行与下行联合优化
信息论
2020-08-10 v1 信号处理
math.IT
摘要
本文研究一种基于全双工正交频分多址（OFDMA）的多无人机（UAVs）赋能无线供能物联网（IoT）网络。本文中，首先将一群无人机三维（3D）部署以同时对所有设备充电，即下行（DL）充电阶段，然后飞至该区域内新位置，通过OFDMA在多个时隙中从调度设备收集信息（由于窄带物联网中可用信道数可能有限），即上行（UL）通信阶段。为最大化IoT设备的UL吞吐量，我们联合优化无人机群的UL与DL 3D部署，包括设备-无人机关联、调度顺序以及UL-DL时间分配。特别地，在问题研究中考虑了设备的DL能量收集（EH）阈值与无人机的UL信号解码阈值。此外，根据传感器与无人机的位置研究了视距（LoS）与非视距（NLoS）信道模型。通过研究IoT调度策略，也考虑了NB-IoT中潜在有限信道问题的影响。研究了两种调度策略：近优先（NF）策略与远优先（FF）策略。结果表明，在总和吞吐量最大化方面NF方案优于FF方案；而在系统公平性方面FF方案优于NF方案。
引用
@article{arxiv.2008.02993,
title = {Joint Uplink-and-Downlink Optimization of 3D UAV Swarm Deployment for Wireless-Powered NB-IoT Networks},
author = {Han-Ting Ye and Xin Kang and Jingon Joung and Ying-Chang Liang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02993},
year = {2020}
}