TRAJECTORY AND POWER OPTIMIZATION FOR UAV-ASSISTED COMMUNICATION USING RANDOM SEARCH ALGORITHM

Abstract

Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một khung tối ưu đồng thời quỹ đạo bay và công suất phát cho hệ thống thông tin có UAV hỗ trợ sử dụng giao thức chuyển tiếp giải mã–chuyển tiếp (Decode-and-Forward, DF). Mục tiêu là cực đại hóa tốc độ truyền tích lũy trong khi vẫn đảm bảo các ràng buộc công suất phát tức thời và ràng buộc cơ động của UAV. UAV di chuyển từ vị trí khởi đầu xác định đến điểm đích cố định và đóng vai trò là trạm chuyển tiếp trên không giữa nguồn và đích mặt đất. Một thuật toán dựa trên Tìm kiếm Ngẫu nhiên (Random Search – RS) được xây dựng để đồng thời tối ưu quỹ đạo UAV và phân bổ công suất theo từng bước thời gian rời rạc. Phương pháp đề xuất được so sánh với phương pháp chuẩn trong đó UAV bay theo đường thẳng và sử dụng công suất cực đại cố định. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp RS giúp cải thiện hiệu suất phổ tích lũy 14,58% so với phương pháp chuẩn, đồng thời thỏa mãn đầy đủ các ràng buộc vật lý và giảm công suất phát trung bình. Kết quả này khẳng định tính hiệu quả và độ phức tạp tính toán thấp của phương pháp đề xuất đối với hệ thống thông tin không dây có UAV hỗ trợ trong môi trường có suy hao phụ thuộc vị trí