19、提升无人机中继广播吞吐量的研究

提升无人机中继广播吞吐量的研究

在无线通信领域，如何提升广播吞吐量是一个重要的研究课题。本文将介绍一种基于网络编码的协作广播方案，通过合理部署无人机中继来提高广播效率。

1. 问题提出与目标

在无线通信系统中，基站（BS）与用户之间的通信可能受到距离、遮挡等因素的影响。为了确保所有用户都能接收到基站的广播信息，需要合理部署无人机（UAV）作为中继节点。问题的目标是在满足接入要求的前提下，通过策略性地部署无人机，最大化累积广播吞吐量。

数学模型可以表示为：
[
\begin{align }
&\max_{\psi(R_1),\cdots,\psi(R_q)} \sum_{j = 1}^{q} \Omega(\psi(R_j))\
&\text{s.t.} \quad |\psi(S_i) - \psi(R_j)| \leq d_S\
&\quad \quad |\psi(R_j) - \psi(D_k)| \leq d_R\
&\quad \quad \forall(S_i, D_k) \in V, \exists R_j \in R_1, R_2, \cdots, R_q
\end{align }
]
其中，(\Omega(\psi(R_j))) 是无人机 (R_j) 的广播吞吐量，(d_S) 是所有基站的等效通信范围，(d_R) 是所有无人机的等效通信范围。

2. 基于网络编码的协作广播方案

2.1 广播协议

为了推导广播吞吐量的表达式，我们做出以下假设：
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