无人机蜂窝网络中典型移动模型的性能表征
信息论
2021-01-26 v1 math.IT
摘要
本文表征了无人机蜂窝网络下若干典型移动模型的性能，其中无人机基站（DBS）为地面用户设备（UE）提供服务。具体而言，我们考虑以下四种移动模型：(i)直线（SL），(ii)随机停止（RS），(iii)随机游走（RW），以及(iv)随机路点（RWP）；其中SL移动模型受第三代合作伙伴计划（3GPP）用于无人机布设与轨迹的仿真模型启发，而其他三种为众所周知的典型模型（或其变体），在真实性与可处理性之间提供了有益平衡。假设最近邻关联策略，我们考虑UE的两种服务模型：(i)UE独立模型（UIM），以及(ii)UE依赖模型（UDM）。在UIM中服务DBS与其他DBS遵循相同移动模型，而在UDM中假定其飞向目标UE并在抵达后悬停于其位置上方。本文的主要贡献是针对所有移动与服务模型表征DBS点过程的统一方法。利用此方法，我们给出了典型UE所观平均接收速率与会话速率的精确数学表达式。进一步，利用变分法工具，我们具体证明：只要各模型中每架无人机的运动独立同分布（i.i.d.），简单的SL移动模型为其他一般移动模型（包括无人机沿曲线轨迹运动的模型）性能提供了下界。据我们所知，这是首项对无限无人机蜂窝网络的关键典型移动模型提供严格分析并建立其间有用关联的工作。
引用
@article{arxiv.1908.05243,
title = {Performance Characterization of Canonical Mobility Models in Drone Cellular Networks},
author = {Morteza Banagar and Harpreet S. Dhillon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.05243},
year = {2021}
}
备注
Journal submission. A part of this paper will be presented at IEEE Globecom 2019. It is available at arXiv:1905.00972