Diseño de Trayectorias Conjuntas y Optimización de Recursos en Redes Asistidas por UAV con Almacenamiento Habilitado y Transmisiones de Longitud de Bloque Finita
Autores: Yang, Yang; Gursoy, Mustafa Cenk
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de Trayectorias Conjuntas y Optimización de Recursos en Redes Asistidas por UAV con Almacenamiento Habilitado y Transmisiones de Longitud de Bloque Finita
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estudio
Orientado a la fiabilidad
Red inalámbrica de enlace descendente
Vehículos aéreos no tripulados
Transmisión NOMA
Códigos de longitud de bloque finita
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, diseñamos y analizamos una red inalámbrica de enlace descendente orientada a la fiabilidad, asistida por vehículos aéreos no tripulados (VANT). Esta red emplea transmisión de acceso múltiple no ortogonal (NOMA) y códigos de longitud de bloque finita (FBL). En la red, los equipos de usuario en tierra (GUEs) solicitan contenido de una estación base remota (BS), y no hay conexiones directas entre la BS y los GUEs. Para abordar esto, empleamos un VANT con una capacidad de almacenamiento limitada para ayudar a la BS a completar la comunicación. El VANT puede solicitar contenido no almacenado en caché de la BS y luego servir a los GUEs o transmitir directamente contenido almacenado en caché a los GUEs. En este documento, primero introducimos la tasa de error de decodificación dentro del régimen FBL y exploramos políticas de almacenamiento en caché para el VANT. Posteriormente, formulamos un problema de optimización destinado a minimizar la tasa de error de decodificación máxima promedio de extremo a extremo en todos los GUEs, considerando la longitud del código y las restricciones de potencia de transmisión máxima del VANT. Proponemos un esquema de optimización alternante en dos pasos integrado en un algoritmo de gradiente de política determinista profunda (DDPG) para determinar conjuntamente la trayectoria del VANT y las asignaciones de potencia de transmisión, así como la longitud de bloque de la fase de descarga, y nuestros resultados numéricos muestran que el algoritmo de aprendizaje-optimización combinado aborda de manera eficiente el problema considerado. En particular, se demuestra que una trayectoria de VANT bien diseñada, relajando la restricción FBL, aumentando el tamaño de la caché y proporcionando un mayor presupuesto de potencia de transmisión del VANT conducen a una mejora en el rendimiento.
Descripción
En este estudio, diseñamos y analizamos una red inalámbrica de enlace descendente orientada a la fiabilidad, asistida por vehículos aéreos no tripulados (VANT). Esta red emplea transmisión de acceso múltiple no ortogonal (NOMA) y códigos de longitud de bloque finita (FBL). En la red, los equipos de usuario en tierra (GUEs) solicitan contenido de una estación base remota (BS), y no hay conexiones directas entre la BS y los GUEs. Para abordar esto, empleamos un VANT con una capacidad de almacenamiento limitada para ayudar a la BS a completar la comunicación. El VANT puede solicitar contenido no almacenado en caché de la BS y luego servir a los GUEs o transmitir directamente contenido almacenado en caché a los GUEs. En este documento, primero introducimos la tasa de error de decodificación dentro del régimen FBL y exploramos políticas de almacenamiento en caché para el VANT. Posteriormente, formulamos un problema de optimización destinado a minimizar la tasa de error de decodificación máxima promedio de extremo a extremo en todos los GUEs, considerando la longitud del código y las restricciones de potencia de transmisión máxima del VANT. Proponemos un esquema de optimización alternante en dos pasos integrado en un algoritmo de gradiente de política determinista profunda (DDPG) para determinar conjuntamente la trayectoria del VANT y las asignaciones de potencia de transmisión, así como la longitud de bloque de la fase de descarga, y nuestros resultados numéricos muestran que el algoritmo de aprendizaje-optimización combinado aborda de manera eficiente el problema considerado. En particular, se demuestra que una trayectoria de VANT bien diseñada, relajando la restricción FBL, aumentando el tamaño de la caché y proporcionando un mayor presupuesto de potencia de transmisión del VANT conducen a una mejora en el rendimiento.