27、灾害场景下无线通信网络恢复方案解析

灾害场景下无线通信网络恢复方案解析

1. 灾害地区通信问题概述

在灾害发生后，基站（BSs）往往会受到不同程度的损坏，这严重影响了救援人员与受灾群众之间的语音和数据通信，而这种通信是灾害管理系统的重要组成部分。尽管建立灾害区域连接链路的新技术有了显著发展，但要到达灾害现场并非总是可行。

1.1 灾害区域分类

灾害区域可分为两类：密集区域和紧急区域。
- 密集区域 ：可设置临时基站（T - BS）来构建自组织网络，为普通用户提供无线连接。物联网（IoT）网关作为IoT用户的中心枢纽，用于与所有传感器以及诸如互联网、应用程序或用户等远程连接进行通信。IoT设备可通过低功耗蓝牙（LE）和ZigBee进行短距离无线通信，通过Wi - Fi、以太网局域网（LAN）或光纤广域网（WAN）与互联网公共云进行长距离无线通信。
- 紧急区域 ：无人机（UAV）作为空中通信平台为地面用户服务。

1.2 通信网络受损情况

提出了在密集区域和紧急区域分别使用T - BS和UAV的通信网络方案。灾害发生后，T - BS部署在密集区域，UAV部署在紧急区域。密集区域是指基站部分受损的区域，而基站完全受损的区域则为紧急区域。在密集区域，蜂窝用户（CUs）与T - BS通信，智能家居设备（如IoT设备）与物联网网关（IoT - GWs）通信；在紧急区域，CUs仅与UAV通信。并且，已经开发了一个分析框架来评估密集区域和紧急区域的中断概率、用户数据速率和区域频谱效率（ASE）。

2. 相关技术研究

2.1 物联网（IoT） <