基于无人机的太赫兹通信网络视距覆盖分析：迈向无线网络的三维可视化
信号处理
2024-01-19 v1
摘要
太赫兹 (THz) 链路需要视距 (LoS) 连接，这在大多数场景中难以获得。对于太赫兹通信，基于 LoS 概率的分析并不准确，应考虑一种新的真实 LoS 模型，以确定真实三维环境中链路的 LoS 状态。考虑到基于无人机 (UAV) 的太赫兹网络，本文分析了 LoS 覆盖，其中节点被准确判定为处于 LoS 或非 LoS 状态。具体而言，通过对具有三维块状障碍物的环境进行建模，我们的目标是定位一组配备定向太赫兹链路的无人机，为三维障碍物间的分布式用户提供 LoS 连通性。为此，我们首先对具有三维块状障碍物的环境进行表征和建模。然后，我们提出了一种基于三维空间向量的用户友好型算法，用于确定目标区域内节点的 LoS 状态。此外，利用三维建模，提出了几种元启发式算法，用于在三维块状障碍物下进行无人机定位，以最大化 LoS 覆盖百分比。在论文的第二部分，针对基于无人机的太赫兹通信网络，提出了一种基于几何分析的算法，该算法联合聚类分布式节点并定位无人机集合，以在确保三维障碍物间分布式节点处于 LoS 状态的同时最大化平均网络容量。此外，我们还提出了一种次优的混合 k-means-几何算法，该算法计算复杂度低，适用于拓扑连续变化的网络，因此需要定期更新用户聚类和无人机定位。最后，通过各种三维仿真，我们评估了各种系统参数（如无人机数量和高度，以及三维障碍物的密度和高度）对 LoS 覆盖的影响。
引用
@article{arxiv.2401.09590,
title = {LoS Coverage Analysis for UAV-based THz Communication Networks: Towards 3D Visualization of Wireless Networks},
author = {Mohammad Taghi Dabiri and MazenHasna and Saud Althunibat and Khalid Qaraqe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.09590},
year = {2024}
}