5G-UAV 基于紧急无线通信的资源分配

对于不可预见的自然灾害，如地震、飓风和洪水等，传统通信基础设施在灾后可能不可用或严重受损，伴随持续的二次灾害。 在此情况下，部署紧急无线通信（EWC）网络以恢复事故/incident 区域的连接性是迫切需要的。第五代（5G）/超5G（B5G）无线通信系统，如无人机（UAV）辅助网络和基于智能反射面（IRS）的通信系统，预计将被设计或再规划，以支持灾后地区的临时高质量通信。然而，灾后区域的信道特性会因二次灾害导致的地形变化而迅速变化，这对EWC网络提出了新的但关键的挑战。本文提出了一种 novel 的异构 $\mathcal{F}$ 复合衰落信道模型，用于 EWC 网络，准确地建模和刻画5G-UAV 辅助 EWC 网络中包含反射器、路径损耗指数、衰落和阴影参数的复合衰落信道。基于该模型，我们开发了具有简单闭式表达式的最优功率分配方案以及基于数值结果的最优联合带宽-功率分配方案。我们推导出相应的容量，并比较了IRS 和传统中继型5G-UAV 之间的能源效率。数值结果表明，新的异构 Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$ 复合衰落信道适应的资源分配方案在容量和能源效率方面优于传统信道模型适应的资源分配方案，从而为灾后地区提供更好的通信服务。