基于无人机中继的WPCN网络部署优化策略研究
发布时间：2021-08-13 06:14
近年来,无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）技术在不断进步,无线携能网络（Wireless Powered Communication Networks,WPCN）研究体系也在不断完善。现有的WPCN技术能够解决远端用户能量匮乏问题,避免频繁更换电池等操作,也可以降低人工成本,并且在某些无法进行人工操作的场景尤为重要。无人机辅助通信技术能够良好的解决通信链路不佳问题,并且由于无人机具有良好的机动性,可以使其适应各种复杂场景部署工作。在通信资源匮乏以及各种应急救灾领域中,需要快速搭建通信基础,其中稳定的工作能源及有效的信息传输是开展工作的前提保障。因此,如何利用无人机快速搭建基于WPCN的辅助通信系统已经成为了热点研究议题。本文主要研究问题是基于WPCN的无人机辅助中继通信系统,并且针对不同的应用场景,提出了两种无人机设计,一种是双无人机设计,另一种是单无人机设计。在资源充足的情况下,可以选择双无人机设计进行工作。由于无人机中继通信的信道链路受到无人机与目的节点之间的距离限制,因此无人机在工作中必须要尽可能的接近目的节点,以此保障用户的服务质量。双无人机设计的...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１无人机基于ＷＰＣＮ的系统模型??将整个任务周期分为Ｗ个时隙，先假设无人机、用户和目的节点在时隙ｎ??
第３章基于双无人机无线携能辅助中继通信优化传输策略??上行倌息传输过程（ＵＬ曹ＩＴ）???？下行倌悤传输过程（ＤＬ寶ＩＴ）??？下行能置传输过程（ＷＥＴ）??ＷＩＴ?ＵＡＶ??ｍ?Ｔ??ｆＷ＾??ｖ?ｖ?ｙ??图３．１双无人机辅助通信设计??将ｑ⑴⑴乂⑴Ｔ表示为在时刻无人机的位置，用??ＡＴｅｊｌ，２，．．．，Ｋｊ表不源集。对于源节点（￡夂，其位置由＼＼／＜＝［＾，｝＾］／表不，而??目的节点位置由表示，假定无人机事先获得源节点位置。为了便于??分析，将整个时间段Ｔ均等地划分为＃个时隙，时隙时长为７＼每个时隙又分??为＂个小时隙，《￡厂＾１，．．．，＞＾，小时隙步长忒兰７７；＾。其中，将时隙数＂??选抒为足够大的数，保证在每个子时隙中ＵＡＶ与源节点之间的距离移动可以视??为近似静态。ＵＡＶ在周期Ｔ结束时，返回到初始位置以进行设备维护。因此，??无人机的轨迹可以由每个时隙ｊＶ兰｛Ｉ，．?．?．，Ｎｌ上的一系列位置表不为：??｛ｑ［ｎ］｝?＝?ｑ（？＾，?）?＝?［ｘ（／?（ｎＳ，?），ｙｑ?（ｎＳ，）］＇?（３．１?）??山＿Ｔ？名虑／ｎｅＴＶ的离敗时间轨迹Ｗ此最人速度约束＂Ｊ以表小为：??｜｜ｑ［ｎ］－ｑ［ｎ－１］｜｜Ｎ?＝?｛２ｔ，…，Ｎ｝?（３．２）??（３．３）中的表达式表示无人机在－个时隙中的最大飞行距离。对于无人机??与源节点之间的空对地通道，本文采用确定性传播模型，假定该模型链路没有??多普勒效应。在时段ｒ期间，可以分别获得源节点Ａ和ＵＡＶ之间的距离以及??ＵＡＶ和目的节点之间的距离，其可以表示如下，??ｄｋｒ［ｎ］＝亦＇．［？］－「＋?Ｈｘ２?，ｋ?ｅ?Ｋ，ｎ?ｅ?Ｎ，ｘ?ｅ［Ｉ，Ｅ）?（３
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Energy Efficient Multi-Antenna UAV-Enabled Mobile Relay[J]. Qingheng Song,Fuchun Zheng. 中国通信. 2018(05)
硕士论文
[1]无人机辅助的无线通信系统优化传输策略研究[D]. 徐瑜.南昌大学 2019
本文编号：3339916
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１无人机基于ＷＰＣＮ的系统模型??将整个任务周期分为Ｗ个时隙，先假设无人机、用户和目的节点在时隙ｎ??
第３章基于双无人机无线携能辅助中继通信优化传输策略??上行倌息传输过程（ＵＬ曹ＩＴ）???？下行倌悤传输过程（ＤＬ寶ＩＴ）??？下行能置传输过程（ＷＥＴ）??ＷＩＴ?ＵＡＶ??ｍ?Ｔ??ｆＷ＾??ｖ?ｖ?ｙ??图３．１双无人机辅助通信设计??将ｑ⑴⑴乂⑴Ｔ表示为在时刻无人机的位置，用??ＡＴｅｊｌ，２，．．．，Ｋｊ表不源集。对于源节点（￡夂，其位置由＼＼／＜＝［＾，｝＾］／表不，而??目的节点位置由表示，假定无人机事先获得源节点位置。为了便于??分析，将整个时间段Ｔ均等地划分为＃个时隙，时隙时长为７＼每个时隙又分??为＂个小时隙，《￡厂＾１，．．．，＞＾，小时隙步长忒兰７７；＾。其中，将时隙数＂??选抒为足够大的数，保证在每个子时隙中ＵＡＶ与源节点之间的距离移动可以视??为近似静态。ＵＡＶ在周期Ｔ结束时，返回到初始位置以进行设备维护。因此，??无人机的轨迹可以由每个时隙ｊＶ兰｛Ｉ，．?．?．，Ｎｌ上的一系列位置表不为：??｛ｑ［ｎ］｝?＝?ｑ（？＾，?）?＝?［ｘ（／?（ｎＳ，?），ｙｑ?（ｎＳ，）］＇?（３．１?）??山＿Ｔ？名虑／ｎｅＴＶ的离敗时间轨迹Ｗ此最人速度约束＂Ｊ以表小为：??｜｜ｑ［ｎ］－ｑ［ｎ－１］｜｜Ｎ?＝?｛２ｔ，…，Ｎ｝?（３．２）??（３．３）中的表达式表示无人机在－个时隙中的最大飞行距离。对于无人机??与源节点之间的空对地通道，本文采用确定性传播模型，假定该模型链路没有??多普勒效应。在时段ｒ期间，可以分别获得源节点Ａ和ＵＡＶ之间的距离以及??ＵＡＶ和目的节点之间的距离，其可以表示如下，??ｄｋｒ［ｎ］＝亦＇．［？］－「＋?Ｈｘ２?，ｋ?ｅ?Ｋ，ｎ?ｅ?Ｎ，ｘ?ｅ［Ｉ，Ｅ）?（３
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Energy Efficient Multi-Antenna UAV-Enabled Mobile Relay[J]. Qingheng Song,Fuchun Zheng. 中国通信. 2018(05)
硕士论文
[1]无人机辅助的无线通信系统优化传输策略研究[D]. 徐瑜.南昌大学 2019
本文编号：3339916
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