绑定的气球集群部署和优化紧急通信网络的部署
Mingyu Guan1, Zhongxiao Feng1, Shengming Jiang1
1College of Information Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China.
Entropy (Basel, Switzerland)
|January 8, 2025
概括
本研究介绍了用于灾害通信的集群高空挂气球基站 (HATBBS). 一个优化算法提高了气球的位置和功率,提高了弹性网络的覆盖率和效率.
科学领域:
- 灾难通信网络 灾难通信网络
- 无线通信系统无线通信系统
- 网络优化 网络优化
背景情况:
- 自然灾害经常破坏传统的通信基础设施,阻碍应急响应.
- 高空挂气球基站 (HATBBS) 为灾区的广域通信提供了可行的解决方案.
- 在HATBBS部署的局限性,包括资源限制和覆盖范围缺口,需要先进的网络策略.
研究的目的:
- 提出一个集群部署的HATBBS形成飞行特设网络 (FANETs) 强大的灾后通信.
- 优化气球位置和功率控制,以在灾难场景中实现最大的覆盖率和能源效率.
- 评估拟议的优化方法与改善网络性能的现有方法相比.
主要方法:
- 开发用于集群部署的多目标粒子群集优化 (MOPSO) 算法.
- 优化气球定位和传输功率,以提高网络覆盖率和能源效率.
- 使用模拟与随机算法 (SA) 的比较性能分析.
主要成果:
- 与SA相比,MOPSO算法在确定最佳气球位置方面显示出更快的融合和更高的性能.
- 优化的HATBBS部署显著改善了网络吞吐量.
- 提出的方法有效地降低了平均网络延迟和数据包丢失率.
结论:
- 使用MOPSO的集群HATBBS为灾后通信网络提供了有效的支柱.
- 优化策略提高了系统的能源效率,并最大限度地覆盖了具有挑战性的环境.
- 这种方法为灾难救援行动提供了一个可扩展和有弹性的通信解决方案.


