Posicionamiento Óptimo de Estaciones Base de Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) Usando Programación Lineal Mixta-Entera
Autores: Veeraswamy Premkumar, Gowtham Raj; Van Scoy, Bryan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Posicionamiento Óptimo de Estaciones Base de Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) Usando Programación Lineal Mixta-Entera
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Comunicaciones inalámbricas
Estaciones base
Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT)
Conectividad de red
Escenarios de desastre
Cobertura de usuarios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En las comunicaciones inalámbricas, las estaciones base tradicionales actúan como la columna vertebral para proporcionar conectividad de red a los usuarios. Sin embargo, estas estaciones base requieren recursos significativos para su construcción y, por lo tanto, no son adecuadas para áreas remotas y escenarios de desastre. Este desafío las hace inapropiadas para su despliegue en áreas remotas o en situaciones de desastre donde es necesaria una rápida establecimiento de red. Para abordar estos desafíos, las estaciones base celulares instaladas en Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) pueden ser una solución alternativa. Los VANT ofrecen una capacidad de despliegue rápido y pueden adaptarse a situaciones ambientales cambiantes, lo que los hace ideales para escenarios de red dinámicos. En este documento, abordamos el problema crítico de la posición de los VANT para maximizar la cobertura total de usuarios, que se puede formular como un programa lineal de enteros mixtos. Dada la complejidad de escenarios a gran escala relacionados con el número de usuarios, sugerimos un método de dos pasos. Primero, agrupamos a los usuarios en clústeres, y luego optimizamos las posiciones de los VANT con respecto a estos clústeres. Este enfoque introduce un compromiso entre la eficiencia del tiempo de cálculo y la optimalidad, que se puede ajustar modificando el número de clústeres. Al variar el número de clústeres, equilibramos el tiempo de cálculo con la optimalidad de las ubicaciones de los VANT, permitiendo un despliegue flexible en diversos escenarios.
Descripción
En las comunicaciones inalámbricas, las estaciones base tradicionales actúan como la columna vertebral para proporcionar conectividad de red a los usuarios. Sin embargo, estas estaciones base requieren recursos significativos para su construcción y, por lo tanto, no son adecuadas para áreas remotas y escenarios de desastre. Este desafío las hace inapropiadas para su despliegue en áreas remotas o en situaciones de desastre donde es necesaria una rápida establecimiento de red. Para abordar estos desafíos, las estaciones base celulares instaladas en Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) pueden ser una solución alternativa. Los VANT ofrecen una capacidad de despliegue rápido y pueden adaptarse a situaciones ambientales cambiantes, lo que los hace ideales para escenarios de red dinámicos. En este documento, abordamos el problema crítico de la posición de los VANT para maximizar la cobertura total de usuarios, que se puede formular como un programa lineal de enteros mixtos. Dada la complejidad de escenarios a gran escala relacionados con el número de usuarios, sugerimos un método de dos pasos. Primero, agrupamos a los usuarios en clústeres, y luego optimizamos las posiciones de los VANT con respecto a estos clústeres. Este enfoque introduce un compromiso entre la eficiencia del tiempo de cálculo y la optimalidad, que se puede ajustar modificando el número de clústeres. Al variar el número de clústeres, equilibramos el tiempo de cálculo con la optimalidad de las ubicaciones de los VANT, permitiendo un despliegue flexible en diversos escenarios.