基于反向散射与缓存辅助无人机技术的无线通信系统吞吐量最大化
信息论
2020-11-19 v2 math.IT
摘要
无人机（UAV）因其灵活性、机动性和敏捷性已广泛应用于无线系统中。然而，机载电池容量有限，严重阻碍了无人机在需要高功耗主动射频通信的通信任务中延长服务时间。幸运的是，缓存与反向散射通信（BackCom）是节能通信系统中颇具吸引力的技术。这促使我们研究一种采用反向散射与缓存辅助无人机技术的无线通信网络。我们假设部署一架带缓存存储器的无人机作为飞行反向散射设备（BD），称为无人机使能的BD（UB），以将源节点信号中继至目的节点。此外，无人机可从源节点的射频信号中采集能量，并利用该能量将信息反向散射至目的节点。在此背景下，我们旨在通过联合优化动态时间分割（DTS）比、反向散射系数以及具有缓存能力的UB轨迹，在线性能量采集（LEH）和非线性能量采集（NLEH）模型下最大化总吞吐量。由于这些表述为混合整数非凸问题，直接求解十分困难。为求得解，我们将原问题分解为三个子问题：首先在给定的反向散射系数和UB轨迹下优化DTS比，随后在给定的DTS比和UB轨迹下优化反向散射系数，最后在给定的DTS比和反向散射系数下优化UB轨迹。最终的大量数值结果表明，与基准方案相比，我们所提方案获得了显著的吞吐量增益。
引用
@article{arxiv.2011.07955,
title = {Throughput Maximization for Wireless Communication systems with Backscatter- and Cache-assisted UAV Technology},
author = {Hieu Tran-Dinh and Sumit Gautam and Symeon Chatzinotas and Bjorn Ottersten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07955},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 8 figures