无人机(unmanned aerial vehicles,UAV)在空间内不规则分布和移动给系统设计带来巨大挑战,为了对UAV服务下的热点场景进行更加真实可靠地分析,基于随机几何和移动ad hoc网络(mobile ad hoc network,MANET)理论,构建了一种三维移动UAV网络模型。UAV群被建模为三维泊松点过程(three-dimensional Poisson point process,3-D PPP),可以在水平和竖直方向位移。为了进一步研究该系统的网络性能,考虑了2种服务模型:基站切换模型(base station handover model,BHM)和基站恒定模型(base station constant model,BCM)。通过推导服务距离分布以及其余基站干扰的拉普拉斯变换,得出该系统的覆盖概率和信道容量。通过仿真分析了不同参数指标对覆盖概率以及信道容量的影响。实验结果表明,与传统二维UAV网络模型相比,该三维动态模型能够更准确地反映实际情况,并且基于最近邻策略的基站切换能够显著提升网络性能。
文章首先对Underlay认知-中继协作(cognitive radio relay cooperation,CR-RC)系统信源和中继的功率分配问题进行了研究,获得了Underlay CR-RC系统信源、中继独立功率分配(independent power allocation,IPA)和联合功率分配(joint power allocation,JPA)方案,并给出了基于IPA和JPA的CR-RC系统的中断概率和各态历经容量的封闭解析解;其次通过对Underlay CR-RC系统中断性能的比较分析,提出了高频谱效率、高能量效率的混合Interweave-Underlay CR-RC方案。在该方案中,定义了主、从用户中断概率约束,充分考虑了主、从系统的服务质量(quality of service,Qo S),当即使从用户的发射功率为零,主系统的Qo S仍不能满足时,从用户以最大功率发送信号,无需考虑其对主用户的影响;当由于很强的主用户干扰,使得从用户的Qo S不能得到满足时,从用户不再发射信号,发信功率为零;当主、从系统的Qo S能够同时满足时,以Underlay模式工作。
