Towards using Deep Reinforcement Learning for Connection Steering in Cellular UAVs

Hamed Hellaoui, Bin Yang, Tarik Taleb

Tutkimustuotos: Artikkeli kirjassa/konferenssijulkaisussaConference article in proceedingsScientificvertaisarvioitu

1 Sitaatiot (Scopus)
49 Lataukset (Pure)

Abstrakti

This paper investigates the fundamental connection steering issue in cellular-enabled Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), whereby a UAV steers the cellular connection across multiple Mobile Network Operators (MNOs) for ensuring enhanced Quality-of-Service (QoS). We first formulate the issue as an optimization problem for minimizing the maximum outage probability. This is a nonlinear and nonconvex problem that is generally difficult to be solved. To this end, we propose a new approach for solving the optimization problem based on Deep Reinforcement Learning (DRL), considering two important reinforcement learning algorithms (i.e., Deep Q-Learning (DQN) and Advantage Actor Critic (A2C)). Simulation results show that under the proposed approach, the UAVs can make optimal decisions to select the most suitable connection with MNOs for achieving the minimization of the maximum outage probability. Furthermore, the results also show that in our new approach, the A2C-based algorithm is better than the DQN-based one, especially when the number of MNOs increases, while the DQN-based algorithm can be executed in a shorter time.

AlkuperäiskieliEnglanti
Otsikko2021 IEEE Global Communications Conference, GLOBECOM 2021 - Proceedings
KustantajaIEEE
Sivumäärä6
ISBN (elektroninen)9781728181042
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 2021
OKM-julkaisutyyppiA4 Artikkeli konferenssijulkaisussa
TapahtumaIEEE Global Communications Conference - Madrid, Espanja
Kesto: 7 jouluk. 202111 jouluk. 2021
https://globecom2021.ieee-globecom.org/

Julkaisusarja

Nimi2021 IEEE Global Communications Conference, GLOBECOM 2021 - Proceedings

Conference

ConferenceIEEE Global Communications Conference
LyhennettäGLOBECOM
Maa/AlueEspanja
KaupunkiMadrid
Ajanjakso07/12/202111/12/2021
www-osoite

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Towards using Deep Reinforcement Learning for Connection Steering in Cellular UAVs'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • 5G!Drones: 5G for Drone-based Vertical Applications

    Taleb, T. (Vastuullinen tutkija), Abada, A. (Projektin jäsen), Shahbaztabar, D. (Projektin jäsen), Bekkouche, O. (Projektin jäsen), Manner, J. (Projektin jäsen), Dang, Y. (Projektin jäsen), Hireche, O. (Projektin jäsen), Rajasekaran, A. (Projektin jäsen), Hellaoui, H. (Projektin jäsen), Khennouche, H. (Projektin jäsen), Meles, M. (Projektin jäsen), Knuuttila, O. (Projektin jäsen) & Sehad, N. (Projektin jäsen)

    01/06/201930/11/2022

    Projekti: EU: Framework programmes funding

Siteeraa tätä