Air-to-ground (A2G) networks, using unmanned aerial vehicles (UAVs) as base stations to serve terrestrial user equipments (UEs), are promising for extending the spatial coverage capability in future communication systems. Coordinated transmission among multiple UAVs significantly improves network coverage and throughput compared to a single UAV transmission. However, implementing coordinated multi-point (CoMP) transmission for UAV mobility requires complex cooperation procedures, regardless of the handoff mechanism involved. This paper designs a novel CoMP transmission strategy that enables terrestrial UEs to achieve reliable and seamless connections with mobile UAVs. Specifically, a computationally efficient CoMP transmission method based on the theory of Poisson-Delaunay triangulation is developed, where an efficient subdivision search strategy for a CoMP UAV set is designed to minimize search overhead by a divide-and-conquer approach. For concrete performance evaluation, the cooperative handoff probability of the typical UE is analyzed, and the coverage probability with handoffs is derived. Simulation results demonstrate that the proposed scheme outperforms the conventional Voronoi scheme with the nearest serving UAV regarding coverage probabilities with handoffs. Moreover, each UE has a fixed and unique serving UAV set to avoid real-time dynamic UAV searching and achieve effective load balancing, significantly reducing system resource costs and enhancing network coverage performance.


翻译:空地网络利用无人机作为基站为地面用户设备提供服务,有望在未来通信系统中扩展空间覆盖能力。与单无人机传输相比,多无人机间的协同传输能显著提升网络覆盖范围和吞吐量。然而,为实现无人机移动性而实施协调多点传输,无论涉及何种切换机制,都需要复杂的协作流程。本文设计了一种新颖的CoMP传输策略,使地面用户设备能够与移动无人机建立可靠且无缝的连接。具体而言,基于泊松-德劳内三角剖分理论,我们开发了一种计算高效的CoMP传输方法,其中设计了针对CoMP无人机集合的高效分区搜索策略,通过分治法最小化搜索开销。为进行具体性能评估,本文分析了典型用户的协作切换概率,并推导了包含切换过程的覆盖概率。仿真结果表明,在考虑切换的覆盖概率方面,所提方案优于采用最近服务无人机的传统Voronoi方案。此外,每个用户设备具有固定且唯一的服务无人机集合,避免了实时动态无人机搜索并实现了有效负载均衡,从而显著降低系统资源成本并提升网络覆盖性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员