Modelado y análisis de rendimiento en redes celulares asistidas por UAV con usuarios de borde agrupados
Autores: Yao, Yuanyuan; Wu, Yunga; Zhu, Zhengyu; Qin, Xiaoqi; Yue, Xinwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado y análisis de rendimiento en redes celulares asistidas por UAV con usuarios de borde agrupados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Uav
Red celular
Redes inalámbricas
Usuarios de borde
Interferencia
Geometría estocástica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Una red celular asistida por UAV puede proporcionar enlaces ubicuos a todo y se considera una de las tecnologías clave para las redes inalámbricas 6G. En este documento, consideramos una red inalámbrica de enlace ascendente con una estación macrobase (MBS) y usuarios celulares. Sin embargo, la igualdad de cobertura de los usuarios de borde no puede garantizarse en escenarios donde el servicio de datos es denso. Específicamente, se considera una nueva topología de la red inalámbrica asistida por UAV. Los UAV se despliegan en el borde de la celda para servir a los usuarios de borde con baja calidad de comunicación. Para evitar una interferencia mayor causada por los usuarios y los UAV en el área de superposición, las ubicaciones de estos UAV se modelan como un proceso de puntos de Poisson homogéneo (HPPP) bajo la restricción de distancia de grupo de Poisson (PCDC). Además, asumimos que los usuarios de borde se agrupan alrededor de cada UAV y modelamos sus ubicaciones como procesos de grupos de Poisson (PCPs). Inicialmente, se derivan las transformadas de Laplace de la interferencia intra-cluster, la interferencia inter-cluster y otra interferencia. Posteriormente, se derivan la probabilidad de cobertura y la eficiencia del espectro de área para los UAV y MBS utilizando herramientas de geometría estocástica. Además, se obtiene la eficiencia energética del sistema. Se examinan los resultados de la simulación para validar la precisión del análisis teórico y proporcionar información sobre los efectos de los parámetros del sistema, así como pautas útiles para el diseño práctico del sistema.
Descripción
Una red celular asistida por UAV puede proporcionar enlaces ubicuos a todo y se considera una de las tecnologías clave para las redes inalámbricas 6G. En este documento, consideramos una red inalámbrica de enlace ascendente con una estación macrobase (MBS) y usuarios celulares. Sin embargo, la igualdad de cobertura de los usuarios de borde no puede garantizarse en escenarios donde el servicio de datos es denso. Específicamente, se considera una nueva topología de la red inalámbrica asistida por UAV. Los UAV se despliegan en el borde de la celda para servir a los usuarios de borde con baja calidad de comunicación. Para evitar una interferencia mayor causada por los usuarios y los UAV en el área de superposición, las ubicaciones de estos UAV se modelan como un proceso de puntos de Poisson homogéneo (HPPP) bajo la restricción de distancia de grupo de Poisson (PCDC). Además, asumimos que los usuarios de borde se agrupan alrededor de cada UAV y modelamos sus ubicaciones como procesos de grupos de Poisson (PCPs). Inicialmente, se derivan las transformadas de Laplace de la interferencia intra-cluster, la interferencia inter-cluster y otra interferencia. Posteriormente, se derivan la probabilidad de cobertura y la eficiencia del espectro de área para los UAV y MBS utilizando herramientas de geometría estocástica. Además, se obtiene la eficiencia energética del sistema. Se examinan los resultados de la simulación para validar la precisión del análisis teórico y proporcionar información sobre los efectos de los parámetros del sistema, así como pautas útiles para el diseño práctico del sistema.