I detta dokument studerar vi problemet med spektrumbrist i ett nätverk av obemannade luftfartyg (UAV) under uppdragskritiska tillämpningar som katastrofövervakning och offentliga säkerhetsuppdrag, där det förtilldelade spektrumet inte är tillräckligt för att erbjuda en hög dataöverföringshastighet för videoströmning i realtid. I sådana scenarier kan UAV-nätet hyra ut en del av spektrumet för ett markbundet licensierat nät i utbyte mot att tillhandahålla återutsändningstjänster. För att optimera UAV-nätets prestanda och förlänga dess livslängd kommer en del av UAV:erna att fungera som ett relä för det primära nätverket medan resten av UAV:erna utför sina avkänningsuppgifter. Här föreslår vi en gruppförstärkande inlärningsalgoritm som utförs av UAV:s controllerenhet för att bestämma den optimala fördelningen av avkännings- och återutläggningsuppgifter bland UAV:erna samt deras omlokaliseringsstrategi vid varje tillfälle. Vi analyserar konvergensen av vår algoritm och presenterar simuleringsresultat för att utvärdera systemgenomströmningen i olika scenarier. Multi-agent system, förstärkning lärande, spektrumdelning, uppgiftstilldelning, UAV nätverk I. INLEDNING Unmanned Airial Vehicles (UAV) har flera fördelar som flexibilitet, smidighet, brett bildfält och låg installationskostnad över markbaserad infrastruktur; därför används allmänt i många tillämpningar såsom övervakning, katastrofhjälp, övervakning av vilda djur och militära tillämpningar [1]- [6]. Dessutom står UAVs inför många säkerhetsutmaningar baserade på det stora området av applikationer. Många metoder såsom nyckeldelning, autentisering, behörighet, och så vidare har föreslagits för dessa enheter under de senaste åren [7], [8]. I vissa av dessa uppdrag, t.ex. katastrofövervakning och militära tillämpningar, är det på förhand tilldelade spektrumet för UAV inte tillräckligt för att samla in och överföra högupplösta bilddata på vissa platser eller tider, och därför krävs tillgång på begäran till ytterligare spektrum. I detta dokument föreslår vi en lösning för att säkra extra spektrum för UAV-näten. I denna lösning hyr UAV-nätverket ut en del av tidstillgången till ett licensierat spektrum av markbundna nät. För att kompensera spektrumtillträdesbidraget tillhandahåller en del av UAV:erna återutsändningstjänster för det markbundna nätet, medan resten av UAV:erna utför sina regelbundna avkännings- och överföringsuppgifter med det leasade spektrumet. Fördelningen av återutläggnings- och avkänningsuppgifter bland UAV:erna samt valet av deras rörelsestrategi utförs av en drönare med hög kapacitet som fungerar som styrenhet för hela nätverket. Denna optimering utförs med beaktande av olika faktorer såsom positionen för UAVs och mark0-baserade noder, kvaliteten på kommunikationskanaler samt den förväntade livslängden för drönarna. Kooperativ spektrumleasing som en funktionsmodell för spektrumdelning har undersökts tidigare i samband med kognitiva radionät [9]- [14]. Huvudsyftet med dessa arbeten är att
I REF övervägdes problemet med delning av spektrum mellan ett UAV-nät och ett marknät, där ett fullständigt centraliserat tillvägagångssätt föreslås för både uppgiftstilldelning mellan avkänning och återutläggning av UAV och optimering av banan.
A Solution for Dynamic Spectrum Management in Mission-Critical UAV Networks
{'venue': 'ArXiv', 'journal': 'ArXiv', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}