无人机-卫星辅助去蜂窝大规模MIMO系统中无人机部署和功率优化

来源：电子与信息学报杂志2025年第5期北京时间：

作者：赵海涛, 刘颖, 王琴, 刘淼, 朱洪波

单位：1.南京邮电大学物联网学院 南京 2100032.南京邮电大学通信与信息工程学院 南京 210003

摘要：为了解决传统去蜂窝大规模多输入多输出(CF-mMIMO)通信系统认知局限、资源短缺、覆盖盲区的问题，针对传统覆盖受限的去蜂窝网络下行传输系统，该文提出无人机-近地轨道卫星辅助的空天地一体化CF-mMIMO的功率分配和无人机位置部署方法。根据已知的用户位置以及地面接入点的部署缺陷，考虑各通信接入点的覆盖约束、最大功率约束、跨层干扰约束，以最大化用户最小速率为目标，建立联合用户关联、功率分配以及无人机放置的混合资源分配模型。基于块坐标下降方法和连续凸优化方法，将原本的非凸优化问题转化为3个子问题，并交替求得子问题近似解，最终得到原问题的最优近似解。仿真结果表明，所提方法能够合理安排系统的资源放置，显著提高系统通信覆盖，提升用户的平均吞吐量。

关键词：空天地一体化, 去蜂窝, 通信覆盖, 功率分配, 无人机部署

基金资助：国家自然科学基金(U24B20187, 92367302, 62371250)，江苏省前沿引领技术基础研究(BK20212001)，江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究重大项目(24KJA510008)，南京邮电大学自然科学基金国自孵化项目(NY224113)