利用与卫星-地面混合网络协同的无人机增强海上覆盖

由于其灵活的机动性，无人机（UAVs）在按需通信中展现出巨大潜力。实际上，无人机辅助的空中基站并非孤立存在，而是依赖现有卫星/地面系统实现频谱共享与高效回程。在这种情况下，如何协调卫星、无人机与地面系统仍是一个开放性问题。在本文中，我们部署无人机以增强卫星-地面混合海上通信网络的覆盖。在包含大尺度与小尺度衰落的典型的复合信道模型下，联合优化无人机轨迹与飞行中发射功率，约束条件包括无人机运动学、可容忍干扰、回程以及无人机通信总能量。与现有研究不同，本文仅假设可获得位置相关的大尺度信道状态信息（CSI），因为实践中起飞前难以获取小尺度 CSI，且船舶位置可通过专用的海上自动识别系统获得。该优化问题为非凸问题。我们通过问题分解、连续凸优化与二分搜索工具求解。仿真结果表明，采用所提优化框架，无人机能与现有卫星及地面系统良好协同。