Maximización de la tasa de datos habilitada para caché para sistemas de comunicación UAV alimentados por energía solar
Autores: Thanh, Pham Duy; Hoan, Tran Nhut Khai; Giang, Hoang Thi Huong; Koo, Insoo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Maximización de la tasa de datos habilitada para caché para sistemas de comunicación UAV alimentados por energía solar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Implementación
Comunicaciones asistidas por UAV
Almacenamiento en caché
Energía solar
Asignación de energía
Técnica NOMA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
Actualmente, desplegar infraestructuras terrestres fijas no es rentable en circunstancias temporales, como desastres naturales, puntos de acceso, etc. Por lo tanto, consideramos un sistema de comunicaciones asistidas por UAV basado en caché entre múltiples usuarios terrestres (GUs) y una estación local (LS). Específicamente, un UAV se aprovecha para almacenar en caché datos de la LS y luego servir las solicitudes de los GUs para manejar el problema de enlaces no disponibles o dañados de la LS a los GUs. El UAV puede aprovechar la energía solar para su operación. Investigamos esquemas conjuntos de programación de caché y asignación de potencia utilizando la técnica de acceso múltiple no ortogonal (NOMA) para maximizar la tasa de enlace descendente a largo plazo. Se tienen en cuenta dos escenarios para la red. En el primero, se asume que se conoce la distribución de energía recolectada de los GUs, y proponemos un marco de proceso de decisión de Markov parcialmente observable para que el UAV pueda asignar potencia de transmisión óptima para cada GU en función de la caché de contenido adecuada durante cada período de vuelo. En el segundo escenario, donde el UAV no conoce la dinámica del entorno de antemano, se propone un esquema basado en actor-critic para lograr una solución mediante el aprendizaje con un entorno dinámico. Posteriormente, los resultados de la simulación verifican la efectividad de los métodos propuestos, en comparación con enfoques de referencia.
Descripción
Actualmente, desplegar infraestructuras terrestres fijas no es rentable en circunstancias temporales, como desastres naturales, puntos de acceso, etc. Por lo tanto, consideramos un sistema de comunicaciones asistidas por UAV basado en caché entre múltiples usuarios terrestres (GUs) y una estación local (LS). Específicamente, un UAV se aprovecha para almacenar en caché datos de la LS y luego servir las solicitudes de los GUs para manejar el problema de enlaces no disponibles o dañados de la LS a los GUs. El UAV puede aprovechar la energía solar para su operación. Investigamos esquemas conjuntos de programación de caché y asignación de potencia utilizando la técnica de acceso múltiple no ortogonal (NOMA) para maximizar la tasa de enlace descendente a largo plazo. Se tienen en cuenta dos escenarios para la red. En el primero, se asume que se conoce la distribución de energía recolectada de los GUs, y proponemos un marco de proceso de decisión de Markov parcialmente observable para que el UAV pueda asignar potencia de transmisión óptima para cada GU en función de la caché de contenido adecuada durante cada período de vuelo. En el segundo escenario, donde el UAV no conoce la dinámica del entorno de antemano, se propone un esquema basado en actor-critic para lograr una solución mediante el aprendizaje con un entorno dinámico. Posteriormente, los resultados de la simulación verifican la efectividad de los métodos propuestos, en comparación con enfoques de referencia.