面向视频传输的无人机中继辅助公共安全网络中高效无人机部署与资源分配

无线通信高度依赖蜂窝地面基站（GBS）。在自然或人为灾害期间，蜂窝GBS的部分或全部故障会在受灾区域造成通信缺口。在此类情况下，公共安全通信（PSC）能够显著挽救国家基础设施、财产和生命。在整个紧急事件期间，PSC可在受灾区域提供关键任务通信和视频传输服务。作为飞行基站的无人机（UAV-BS）因其灵活、机动且易于部署的特点，特别适用于PSC服务。本文考虑一个多无人机辅助的PSC网络，其中一架观测无人机接收来自受灾区域地面用户（AGU）的视频，并通过一架中继无人机将其传输至附近的GBS。所提出研究的目标是最大化AGU生成的视频流在到达GBS时的平均效用。这通过优化观测和中继无人机的位置，以及带宽、发射功率等通信资源的分配来实现，同时满足系统设计的约束条件，如传输速率、速率中断概率、发射功率预算和可用带宽。为此，联合无人机部署与资源分配问题被数学化地表述。该问题对求解提出了重大挑战。考虑到块坐标下降和逐次凸近似技术，提出了一种高效的迭代算法。最后，提供的仿真结果表明，我们所提出的方法优于现有方法。