Core Concepts
UAV-BSを用いて、高速移動するモバイルユーザーに対して、適応的なビーム再構築を行うことで、正確なビームトラッキングを実現する。
Abstract
本研究では、UAV-BSを用いてモバイルユーザーに対するビームトラッキングを行う手法を提案している。具体的には以下の3つの主要な点がある。
位置既知のA-UAVと位置未知のU-UAVを組み合わせたUAV-BSを用いる。A-UAVはU-UAVの位置を協調的に特定するためのグローバルダイナミッククロウサーチアルゴリズム(GDCSA)を提案する。これにより、UAVの移動パターンに依存せずにU-UAVの位置を正確に特定できる。
ガウシアンプロセス回帰(GPR)モデルを用いて、モバイルユーザーの方位角と仰角を予測する。これにより、チャンネル推定のためのパイロット信号の送信を削減できる。
ビーム幅と移動ユーザーの速度に基づいて、適応的なビーム再構築のための時間間隔調整メカニズム(TIAM)を提案する。これにより、高速移動するユーザーに対しても、適切なタイミングでビームを再構築できる。
シミュレーション結果より、提案手法であるBAB-ARアルゴリズムは、ベースラインアルゴリズムと比較して、SNRの向上、伝送レートの改善、およびモバイルユーザーのエネルギー効率の向上を実現できることが示された。
Stats
U-UAVの位置推定誤差は0.5m以内に収まる。
ビームの方位角と仰角の相対誤差は0.2以内に抑えられる。
モバイルユーザーの移動が遅い場合、提案手法はエネルギー効率を136.46%および215.99%改善できる。
Quotes
"UAV-BSを用いて、高速移動するモバイルユーザーに対して、適応的なビーム再構築を行うことで、正確なビームトラッキングを実現する。"
"提案手法であるBAB-ARアルゴリズムは、ベースラインアルゴリズムと比較して、SNRの向上、伝送レートの改善、およびモバイルユーザーのエネルギー効率の向上を実現できる。"