多无人机辅助无线网络的轨迹设计
信息论
2020-01-01 v1 信号处理
math.IT
摘要
无人机(UAVs)因其高机动性与高效部署能力，可提升蜂窝网络性能。本文首次研究了用户移动性如何影响多无人机辅助无线通信系统中无人机的轨迹。具体而言，我们考虑将无人机部署为空中基站，服务于在不同区域间移动的地面用户。我们通过优化无人机轨迹来最大化下行链路通信中地面用户的吞吐量，同时考虑用户移动性、推进能耗以及无人机间互干扰的影响。我们将该问题表述为无环有向图中的路径选择问题。每个顶点表示与某区域-时间点平均用户吞吐量奖励相关联的任务，而每条边则与飞行和悬停期间的推进能耗成本相关联。对于集中式轨迹设计，我们首先提出最短路径方案，以确定单无人机情况下的最优轨迹。我们还提出集中式路径选择(CRS)方案，以系统计算更一般的多无人机情况下的最优轨迹。由于集中式问题的NP困难性，我们考虑分布式轨迹设计，即每架无人机自主选择其轨迹，并提出分布式路径选择(DRS)方案，该方案将在有限次迭代内收敛到纯策略纳什均衡。
引用
@article{arxiv.1912.12802,
title = {Trajectory Design for Multiple-UAV Assisted Wireless Networks},
author = {Yao Tang and Man Hon Cheung and Tat-Ming Lok},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12802},
year = {2020}
}