論文の概要: Improved Q-learning based Multi-hop Routing for UAV-Assisted Communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.09109v1
- Date: Sat, 17 Aug 2024 06:24:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-20 22:37:12.399046
- Title: Improved Q-learning based Multi-hop Routing for UAV-Assisted Communication
- Title(参考訳): UAV支援通信のためのQ-ラーニングに基づくマルチホップルーティングの改良
- Authors: N P Sharvari, Dibakar Das, Jyotsna Bapat, Debabrata Das,
- Abstract要約: 本稿では,Q-Learning-based Multi-hop Routing (IQMR) アルゴリズムを提案する。
ルーティング決定にQ(lambda)学習を用いることで、IQMRはエネルギー効率とネットワークデータのスループットを大幅に向上する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.799822253865053
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Designing effective Unmanned Aerial Vehicle(UAV)-assisted routing protocols is challenging due to changing topology, limited battery capacity, and the dynamic nature of communication environments. Current protocols prioritize optimizing individual network parameters, overlooking the necessity for a nuanced approach in scenarios with intermittent connectivity, fluctuating signal strength, and varying network densities, ultimately failing to address aerial network requirements comprehensively. This paper proposes a novel, Improved Q-learning-based Multi-hop Routing (IQMR) algorithm for optimal UAV-assisted communication systems. Using Q(\lambda) learning for routing decisions, IQMR substantially enhances energy efficiency and network data throughput. IQMR improves system resilience by prioritizing reliable connectivity and inter-UAV collision avoidance while integrating real-time network status information, all in the absence of predefined UAV path planning, thus ensuring dynamic adaptability to evolving network conditions. The results validate IQMR's adaptability to changing system conditions and superiority over the current techniques. IQMR showcases 36.35\% and 32.05\% improvements in energy efficiency and data throughput over the existing methods.
- Abstract(参考訳): トポロジの変化,電池容量の制限,通信環境の動的性質などにより,無人航空機(UAV)による効果的なルーティングプロトコルの設計は困難である。
現在のプロトコルは個々のネットワークパラメータの最適化を優先しており、断続的な接続性、変動する信号強度、様々なネットワーク密度を持つシナリオにおけるニュアンスなアプローチの必要性を見越して、最終的に航空ネットワークの要求に包括的に対処することができない。
本稿では,Q-Learning-based Multi-hop Routing (IQMR) アルゴリズムを提案する。
ルーティング決定にQ(\lambda)学習を用いることで、IQMRはエネルギー効率とネットワークデータのスループットを大幅に向上する。
IQMRは、信頼性の高い接続性やUAV間の衝突回避を優先し、リアルタイムネットワークステータス情報を統合することでシステムのレジリエンスを向上させる。
その結果、IQMRのシステム条件の変化への適応性と、現在の技術よりも優れていることが検証された。
IQMRは、既存の手法よりもエネルギー効率とデータのスループットが36.35\%、32.05\%向上している。
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