Networked ISAC for Low-Altitude Economy: Transmit Beamforming and UAV Trajectory Design
6G网络中的 GBS 可以启用网络化ISAC,通过在协调多点(coordinated multipoint, CoMP)通信和分布式 MIMO 雷达感知中的合作,提供 3D 空间的普遍感知和通信。 网络化ISAC为LAE提供了 几个优势:
- 网络化 ISAC 可以实现GBS之间的联合信号处理,以便在合作传输中适当地减轻甚至利用多小区空地干扰
- 分布式GBS可以利用来自不同感知方向的目标雷达截面(radar cross section, RCS)的空间多样性,以增强感知和检测性能。
因此,利用网络化ISAC支持授权飞行器的实时通信和跟踪,以及感知空域以监测未经授权物体的入侵,变得越来越重要。
已有的研究
采用低空UAV作为空中ISAC平台,与地面用户进行通信并感知感兴趣区域的潜在目标,联合优化波束形成和UAV轨迹,以平衡通信和感知性能之间的权衡。或者联合优化UAV轨迹与功率和User
本文
联合优化波束形成和UAV轨迹,以优化通信性能,同时确保对目标空域的监测要求.目标是联合优化GBS的协同传输信息和感知波 束形成、授权UAV的轨迹设计及其与GBS的关联,以 最大化授权UAV在特定飞行周期内的平均总速率,同 时满足GBS的传输功率约束、UAV的实际飞行约束、 GBS-UAV关联约束以及对感兴趣空域的最小照明功率约束。
由于涉及整数变量和优化变量的耦合, 上述问题难以解决。为了解决这个问题,我们提出了 一种高效的算法,通过交替优化(AO)、半正定松弛 (SDR)和连续凸逼近(SCA)技术来寻找高质量的解决方案。
A communication model 之后没看
Result
1个400 m × 400 m 的区域,设有M = 3 个 基站(GBSs),K = 2 个无人机(UAVs),以及Q = 20 个采样位置
仅直线飞行的发射波束成形
联合功率分配和轨迹设计
随着Γ 的增加,所有 方案中无人机的平均总速率下降。这是因为基站需要 花费更多的发射功率来满足感知要求。