无人机辅助物联网网络中最坏情况平均能耗的最小化

物联网（IoT）为海量设备带来连接能力，这些设备需要节能解决方案以应对有限的电池容量、上行主导流量和信道损伤。在本工作中，我们探索使用配备可配置天线的无人机（UAV）作为服务低功耗物联网网络的灵活方案。我们制定了一个优化问题，以在平均信号对平均干扰加噪声比（$\bar{\text{S}}\overline{\text{IN}}\text{R}$）服务质量（QoS）约束下，设定无人机的位置和天线波束宽度，以及物联网设备的发射功率。我们最小化后者的最坏情况平均能耗，从而实现对能源资源最公平的分配。该问题非凸且高度非线性；因此，我们将其重新表述为一系列三个几何规划，可迭代求解。结果揭示了与随机部署相比，通过网络规划在降低最坏情况平均能耗方面的益处。此外，我们表明目标 $\bar{\text{S}}\overline{\text{IN}}\text{R}$ 受物联网设备数量的限制，并强调了在服务更广阔区域时无人机悬停高度的主导影响。我们提出的算法在最小化能耗需求最高的物联网设备平均能耗和收敛时间方面优于其他优化基准。