大规模蜂窝连接无人机上行通信的功率分配

蜂窝连接无人机（UAV）已在学术界与工业界引发大量研究兴趣。为在现有蜂窝网络中支持空中用户设备（UEs），一种有前景的方法是将部分系统带宽专门分配给 UAV-UEs。这对于利用大量 UAV-UEs 的用例尤为有利，例如靠近仓库的包裹递送。尽管近乎视距（LoS）信道可带来更高的接收功率，无人机反而会在同一频带内对彼此造成严重干扰。在本文中，我们聚焦于大规模蜂窝连接无人机的上行通信。基于连续凸近似（SCA）原理，提出了不同的功率分配算法，以要么最大化最小频谱效率（SE），要么最大化整体 SE 来应对严重干扰。其中一个挑战是，一架无人机可影响大面积，意味着优化问题中必须考虑远更多的 UAV-UEs，这本质上不同于地面 UEs 的情形。单载波上行传输的必要性进一步使问题复杂化。尽管如此，我们发现可利用传播信道大相干带宽与相干时间的特殊性质。所提算法的性能通过全缓冲传输模式与突发业务模式下的广泛仿真进行评估。结果表明，所提算法能有效提升上行 SEs。本工作可视为利用优化功率分配处理大规模蜂窝连接 UAV-UEs 间干扰的首次尝试。