空中网络中超可靠以设备为中心的上行链路通信：一种时空分析
信号处理
2025-12-05 v1 信息论
math.IT
摘要
本文提出一种面向空中网络的超可靠以设备为中心的上行链路（URDC-UL）通信方案。具体而言，基站（BS）搭载于无人机（UAV）上，无人机移动以调度上行链路传输并从设备收集数据。为实现超可靠的统一以设备为中心的性能，当无人机基站悬停在距被调度设备最近的可能距离时建立上行链路连接。所提 URDC-UL 方案的性能以静态以无人机为中心的上行链路（SUC-UL）方案为基准，后者中设备被调度与持续悬停在静态位置的无人机基站通信。利用随机几何与排队论，建立了新颖的时空数学模型，其中考虑了无人机基站空间密度、移动性、高度、天线方向性、地空信道以及时变业务量等因素。结果表明 URDC-UL 方案对悬停与飞行时间之比敏感。特别地，应仔细调整悬停与飞行时间之比，以在链路可靠性、传输速率、能效和时延方面最大化 URDC-UL 方案的性能增益。采用 URDC-UL 方案可使物联网设备在保持统一可靠传输的同时最小化发射功率，从而延长设备电池寿命并解决物联网设计中的关键挑战。
引用
@article{arxiv.2302.13285,
title = {Ultra-Reliable Device-Centric Uplink Communications in Airborne Networks: A Spatiotemporal Analysis},
author = {Yasser Nabil and Hesham ElSawy and Suhail Al-Dharrab and Hussein Attia and Hassan Mostafa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.13285},
year = {2025}
}