Formation-Aware UAV Network Self-Organization With Game-Theoretic Distributed Topology Control

计算机科学 网络拓扑 计算机网络 拓扑(电路) 分布式计算 拓扑控制 逻辑拓扑 控制(管理) 电信 无线网络 无线 人工智能 无线传感器网络中的密钥分配 数学 组合数学
作者
Zhiyong Du,Shiyu Wang,Ximing Wang,Jiaqi Chen
出处
期刊:IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (5): 3470-3485 被引量:7
标识
DOI:10.1109/tccn.2025.3530443
摘要

One crucial advantage of UAV nodes is their flexible mobility and relocation capabilities, which are essential for adapting the topology of a UAV network in response to link blockages or node dynamics. Current works rarely investigate global networking performance from a multi-hop UAV network perspective and related solutions are neither efficient nor robust enough for distributed self-organization. Therefore, this paper introduces a formation-aware distributed topology control approach. Firstly, a novel networking utility jointly accounting for the load, the coverage link quality of UAV gateways, and the inter-UAV gateway link quality is defined. In order to optimize UAV topology in an autonomous manner, we decouple the networking utility optimization problem into local optimization problems within a game theory framework. The existence and property of the Nash equilibrium (NE) are analyzed. Finally, we propose a distributed and concurrent UAV gateway topology control algorithm that relies solely on local wireless link quality and topology information. This algorithm is theoretically proven to converge to optimal solutions under the conditions of “action reachability”, “reversibility”, and “state reachability”. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm achieves superior performance, with the fastest convergence while maintaining a connected topology compared to other distributed algorithms.
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
吴帆发布了新的文献求助20
1秒前
英姑的应助被超级冥王星采纳,获得10
2秒前
yang发布了新的文献求助10
4秒前
早日毕业完成签到,获得积分0
4秒前
000完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
hhhhhjn完成签到,获得积分10
4秒前
柳贯一完成签到,获得积分10
5秒前
苏以禾完成签到 ,获得积分10
5秒前
渡人舟的应助被蔡勇强采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
李十七发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
huang的应助被leitao采纳,获得10
9秒前
Gru发布了新的文献求助10
9秒前
科研完成签到,获得积分10
10秒前
咕咕鸡的应助被cxr采纳,获得50
10秒前
11秒前
长情正豪发布了新的文献求助10
11秒前
研友_VZG7GZ的应助被段棋晔采纳,获得10
11秒前
yyyy完成签到 ,获得积分10
11秒前
秋石完成签到,获得积分20
11秒前
回忆的天空完成签到 ,获得积分10
12秒前
在水一方的应助被yang采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
科研通AI6.2的应助被听风采纳,获得10
13秒前
hhhhhjn发布了新的文献求助10
13秒前
wangli完成签到,获得积分10
13秒前
蓝桥兰灯完成签到,获得积分10
14秒前
unborn完成签到,获得积分10
14秒前
会飞的汤面条完成签到 ,获得积分20
15秒前
wpp发布了新的文献求助10
15秒前
悦耳曼荷发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
阿坤完成签到,获得积分10
16秒前
魏曼柔完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7799383
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9334465
关于积分的说明 20467166
捐赠科研通 7390491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326023
关于科研通互助平台的介绍 2473113
邀请新用户注册赠送积分活动 2343521