Posicionamiento y asignación de recursos de UAV eficientes en energía en redes inalámbricas asistidas por UAV para transmisión de video con consideración de equidad
Autores: Ahmed, Zaheer; Ahmad, Ayaz; Altaf, Muhammad; Hassan, Mohammed Ahmed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Posicionamiento y asignación de recursos de UAV eficientes en energía en redes inalámbricas asistidas por UAV para transmisión de video con consideración de equidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Marco eficiente en energía
Transmisión de video adaptativa
Redes inalámbricas asistidas por UAV
áreas afectadas por desastres
Asignación de ancho de banda
Cambio de tasa de video
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo propone un marco eficiente en términos de energía para la transmisión de video adaptativa en redes inalámbricas asistidas por UAV, especialmente diseñado para áreas afectadas por desastres donde las estaciones base existentes no funcionan. La entrega de videos de alta calidad requiere tasas de video más altas y más recursos, lo que lleva a un aumento en el consumo de energía. Con la creciente demanda de video móvil, la asignación eficiente de ancho de banda se vuelve esencial. En redes compartidas, los usuarios con tasas de bits más bajas experimentan una mala calidad de video cuando los usuarios de alta tasa de bits ocupan la mayor parte del ancho de banda, lo que conduce a una experiencia de usuario degradada y desigual. Además, el cambio frecuente de tasas de video puede afectar significativamente la experiencia del usuario, haciendo que la transición suave de las tasas de video sea esencial. El objetivo de esta investigación es maximizar la calidad de experiencia general de los usuarios en términos de transmisión de video adaptativa eficiente en energía mediante una distribución justa y una transición suave de las tasas de video. La optimización conjunta incluye la minimización de energía, la asignación eficiente de recursos, es decir, potencia de transmisión y ancho de banda, y la posicionamiento bidimensional eficiente del UAV mientras se cumplen las restricciones del sistema. El problema formulado es no convexo y difícil de resolver con métodos convencionales. Por lo tanto, para evitar la maldición de la complejidad, se aplican el método de descenso de coordenadas en bloques, la técnica de aproximación convexa sucesiva y un algoritmo iterativo eficiente. Se realizan simulaciones extensivas para verificar la efectividad del método de solución propuesto. Los resultados de la simulación revelan que el método propuesto supera en un 95-97% la asignación equitativa, en un 77-89% la asignación aleatoria y en un 17-40% los esquemas de asignación conjunta.
Descripción
Este trabajo propone un marco eficiente en términos de energía para la transmisión de video adaptativa en redes inalámbricas asistidas por UAV, especialmente diseñado para áreas afectadas por desastres donde las estaciones base existentes no funcionan. La entrega de videos de alta calidad requiere tasas de video más altas y más recursos, lo que lleva a un aumento en el consumo de energía. Con la creciente demanda de video móvil, la asignación eficiente de ancho de banda se vuelve esencial. En redes compartidas, los usuarios con tasas de bits más bajas experimentan una mala calidad de video cuando los usuarios de alta tasa de bits ocupan la mayor parte del ancho de banda, lo que conduce a una experiencia de usuario degradada y desigual. Además, el cambio frecuente de tasas de video puede afectar significativamente la experiencia del usuario, haciendo que la transición suave de las tasas de video sea esencial. El objetivo de esta investigación es maximizar la calidad de experiencia general de los usuarios en términos de transmisión de video adaptativa eficiente en energía mediante una distribución justa y una transición suave de las tasas de video. La optimización conjunta incluye la minimización de energía, la asignación eficiente de recursos, es decir, potencia de transmisión y ancho de banda, y la posicionamiento bidimensional eficiente del UAV mientras se cumplen las restricciones del sistema. El problema formulado es no convexo y difícil de resolver con métodos convencionales. Por lo tanto, para evitar la maldición de la complejidad, se aplican el método de descenso de coordenadas en bloques, la técnica de aproximación convexa sucesiva y un algoritmo iterativo eficiente. Se realizan simulaciones extensivas para verificar la efectividad del método de solución propuesto. Los resultados de la simulación revelan que el método propuesto supera en un 95-97% la asignación equitativa, en un 77-89% la asignación aleatoria y en un 17-40% los esquemas de asignación conjunta.