För att dra nytta av den täta utbyggnaden av små basstationer krävs innovativa backhaullösningar för scenarier där markbaserade höghastighetsförbindelser antingen är otillgängliga eller begränsade i kapacitet. I detta dokument föreslås ett nytt backhaul-system som bygger på obemannade luftfartyg (UAV) som ett flygnät på begäran. Utformningen av antennen backhaul systemet är formulerad som en nätverksbildning spel bland UAVs som försöker bilda en multi-hop backhaul nätverk i himlen. För att lösa detta spel, en myopic nätverksformation algoritm som når en pairwise stabil nätverk vid konvergens, införs. Den föreslagna nätverksformationsalgoritmen gör det möjligt för UAV:erna att bilda det nödvändiga multi-hop backhaul-nätverket på ett decentraliserat sätt och därmed anpassa backhaul-arkitekturen till nätverkets dynamik. Simuleringsresultat visar att den föreslagna algoritmen för nätverksbildning uppnår betydande prestandavinster både i fråga om hastighet och fördröjning, upp till 380 % respektive 410 % jämfört med bildandet av direktkommunikationslänkar med gatewaynoden (för ett nätverk med 15 UAV). Den täta och virala utbyggnaden av små basstationer (SBS) förväntas ligga i hjärtat av framväxande 5G-nätverk [1]. För att dra nytta av användningen av SBS krävs dock innovativa backhaul-lösningar, eftersom SBS kan användas i ogynnsamma platser och landsbygdsområden där backhaul-tillgången antingen är obefintlig eller strikt begränsad i kapacitet [2]. Flera tillvägagångssätt har nyligen föreslagits för SBS-backhauling [1]- [4]. Sådana lösningar inkluderar trådbunden och trådlös backhauling till och från stomnätsaggregat, samarbete genom ankarbasstationer och multi-hop över kortdistanslänkar [1], [2]. Befintliga lösningar tar dock inte hänsyn till scenarier där backhaul med hög hastighet antingen är överbelastad, otillgänglig eller begränsad i kapacitet. I sådana scenarier kan SBS:s backhaul-anslutning bli en flaskhals, vilket försämrar radioaccessnätets prestanda. Därför behövs ett nytt paradigmskifte av backhaul-nätverksdesign för 5G-nät och längre bort. En lovande lösning för sådana scenarier är att använda obemannade luftfartyg (UAV) för att tillhandahålla backhaul-anslutning till markbaserade SBS [5] och [6]. På grund av deras snabba och flexibla driftsättningsmöjligheter, rörlighet, förmåga att flyga över hinder och relativt låga kostnader har UAV fått stort intresse för olika tillämpningar inom trådlös kommunikation, särskilt som kommunikationsrelä [7]–[9]. I detta avseende föreslår författarna [4] en vertikal fronthaul/backhaul ram baserad på UAV- och frirymdsoptikkommunikation. Författarna i [7] överväger bildandet av ett multi-hop reläsystem baserat på UAVs för att utöka kommunikationsområdet för marknätet. I [8] och [9] betraktar författarna en mobil relänätsmodell där en UAV fungerar som ett motståndskraftigt rörelserelä bland SBS-systemen. I [10], författarna anser att användningen av UAVs som reläer för backhaul anslutning av hög höjd ballonger vid tillfälliga
I REF föreslog de ett nätverksbildningsspel för att lösa problemet med att ansluta SBS till stomnätet med multi-hop UAVs-enheter och för att optimera fördröjningen och genomströmningen.
Network Formation in the Sky: Unmanned Aerial Vehicles for Multi-Hop Wireless Backhauling
{'venue': 'GLOBECOM 2017 - 2017 IEEE Global Communications Conference', 'journal': 'GLOBECOM 2017 - 2017 IEEE Global Communications Conference', 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Computer Science']}