无人机辅助通信中基于用户轨迹的无线资源和航迹优化

近年来，将无人机应用在无线通信网络中来提高系统性能的研究越来越普遍。针对无人机辅助移动用户通信的下行无线传输系统，提出了一种基于用户轨迹的无人机辅助通信系统无线资源分配和航迹优化方法。根据已知的用户运动轨迹提前获取估计的大尺度信道状态信息，以最大化用户的最小平均速率为目标，建立了一个联合优化无人机通信带宽分配和飞行航迹优化的问题。该问题是一个非凸优化问题，要优化的变量之间存在非线性耦合，通过引入辅助变量和分离变量交替优化的方法，将原问题分解为2个可以求解的近似凸优化子问题，并利用连续凸逼近方法对2个子问题交替迭代优化，得到原非凸问题一个近似次优解。仿真结果表明，所提方法能够有效提高用户的平均数据吞吐量，在保证所有用户的通信质量的前提下提高无人机辅助通信的效率。