移动IRS辅助的下一代无人机通信网络
信息论
2022-07-11 v1 math.IT
摘要
先前关于智能反射面(IRS)辅助无人机(UAV)通信的研究集中于IRS固定位置或挂载于无人机上。IRS位于固定位置的假设将阻碍移动用户最大化诸多无线网络收益，如数据速率和覆盖。此外，假设IRS置于无人机上因多种原因而不切实际，包括IRS的重量与尺寸以及恶劣天气下的风速。与以往研究不同，本研究假设在物联网(IoT) 6G无线网络中部署单架无人机和挂载于移动地面车辆上的IRS(M-IRS)，以最大化平均数据速率。这种利用M-IRS辅助无人机系统提供无线覆盖的方法有望应用于智慧城市。本文中，我们构建一个优化问题，以寻找无人机的高效轨迹、M-IRS的高效路径以及用户功率分配系数，从而最大化移动地面用户的平均数据速率。因其难解性，我们提出可助于求解该优化问题的高效技术。首先，我们表明动态功率分配技术在网络平均和速率方面优于固定功率分配技术。随后我们采用个体移动模型(随机路点模型)来表示覆盖区域内用户的移动。最后，我们提出一种基于遗传算法(GA)的高效方法，用于寻找无人机的高效轨迹和M-IRS的高效路径，以在移动用户移动期间提供无线连接。我们通过仿真证明，与静态IRS相比，我们的方法平均可提升平均数据速率15%，与无IRS系统相比平均提升25%。
引用
@article{arxiv.2207.03622,
title = {Mobile-IRS Assisted Next Generation UAV Communication Networks},
author = {Hazim Shakhatreh and Ahmad Sawalmeh and Ali H Alenezi and Sharief Abdel-Razeq and Muhannad Almutiry and Ala Al-Fuqaha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.03622},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 8 figures