Performance, Fairness, and Tradeoff in UAV Swarm Underlaid mmWave Cellular Networks With Directional Antennas

计算机科学 电信线路 最大化 定向天线 传输(电信) 服务质量 计算机网络 基站 天线阵 波束赋形 天线(收音机) 数学优化 电子工程 电信 数学 工程类
作者
Bin Yang,Tarik Taleb,Yulong Shen,Xiaohong Jiang,Weidong Yang
出处
期刊:IEEE Transactions on Wireless Communications [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:20 (4): 2383-2397 被引量:41
标识
DOI:10.1109/twc.2020.3041800
摘要

Unmanned aerial vehicle (UAV) swarm connected to millimeter wave (mmWave) cellular networks is emerging as a new promising solution to provide ubiquitous high-speed and long distance wireless communication services for supporting various applications. To satisfy different quality of service (QoS) requirements in future large-scale applications of such networks, this article investigates the rate performance, fairness and their tradeoff in the networks with directional antennas in terms of sum-rate maximization, fairness index maximization, max-min fair rate and proportional fairness. We first consider a more realistic mmWave 3D directional antenna array model for UAVs and base station (BS), where the antenna gain depends on the radiation angle of the antenna array. Based on this antenna array model, we formulate the performance, fairness and their tradeoff as four constrained optimization problems, and propose corresponding iterative algorithm to solve these problems by jointly optimizing elevation angle, azimuth angle and height of antenna array at BS in the downlink transmission scenario. Furthermore, we also explore them in uplink transmission scenario, where the interference issue among links is carefully considered. Finally, according to the sum rate, minimum rate and fairness index under each optimization problem, numerical results are provided to illustrate the impacts of network parameters on the performance, fairness and their tradeoff, and also to reveal new findings under both downlink and uplink transmission scenarios, respectively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
领导范儿应助lululiya采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
LYegoist完成签到,获得积分10
1秒前
ines完成签到 ,获得积分10
1秒前
迷人的丹亦完成签到,获得积分10
1秒前
橄榄发布了新的文献求助10
2秒前
Orange应助解天德采纳,获得10
3秒前
白兔完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
标致青丝发布了新的文献求助10
5秒前
ming发布了新的文献求助30
5秒前
LIU完成签到,获得积分10
5秒前
青青旦完成签到,获得积分10
6秒前
烟花应助活泼的妙梦采纳,获得10
6秒前
freebird20完成签到,获得积分20
6秒前
爆米花应助害怕的语柔采纳,获得10
7秒前
在水一方应助JCP采纳,获得10
7秒前
斯文败类应助羲成采纳,获得10
7秒前
口岸是你完成签到,获得积分10
8秒前
斯文败类应助LiYipeiiiiOvO采纳,获得10
8秒前
8秒前
丘比特应助Lorenzo采纳,获得10
9秒前
xiayan完成签到 ,获得积分10
9秒前
张耀发布了新的文献求助10
10秒前
李健的小迷弟应助LiShin采纳,获得10
10秒前
wzz完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
Chopin发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
TT完成签到,获得积分10
12秒前
Tal完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
默默小鸽子完成签到,获得积分10
14秒前
布布发布了新的文献求助10
14秒前
沸羊羊完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
激昂的逊完成签到,获得积分10
15秒前
Lycoris林曦发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7740905
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289399
关于积分的说明 20195846
捐赠科研通 7319073
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306538
关于科研通互助平台的介绍 2458853
邀请新用户注册赠送积分活动 2316842