[發明專利]一種面向無人機中繼網絡的用戶調度與功率分配聯合優化方法

有效

• 申請號: 201710209505.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107040982B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 鄒玉龍;裴璐;朱佳;王全全
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W52/04
• 分類號: H04W52/04;H04W52/18;H04W52/26;H04W52/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種面向無人機中繼網絡的用戶調度與功率分配聯合優化方法，其特征在于：以無人機作為中繼節點構成中繼網絡，分別在各個通信時隙中，執行如下步驟，選擇最佳無線用戶終端接入無人機中繼網絡，基于無人機中繼節點，經兩條通信鏈路與控制中心進行通信；步驟A.分別針對各個待選無線用戶終端，假設待選無線用戶終端接入無人機中繼網絡中，根據如下過程，獲得該待選無線用戶終端所獲分配信道的狀態信息；

分別針對待選無線用戶終端S到無人機中繼節點U，以及無人機中繼節點U到控制中心C兩條兩條通信鏈路，分別根據如下公式：

θ＝tan^-1(h/R)

P(NLOS)＝1-P(LOS)

獲得各條通信鏈路分別所對應的G_LOS和G_NLOS，然后分別針對各條通信鏈路，根據通信鏈路所對應的G_LOS和G_NLOS，以概率P(LOS)取到G_LOS，以及以概率P(NLOS)取到G_NLOS，求得通信鏈路的大尺度損耗系數，即獲得待選無線用戶終端S到無人機中繼節點U之間的大尺度損耗因子G_su，以及無人機中繼節點U到控制中心C之間的大尺度損耗因子G_uc；其中，c為光速，f_c為載波頻率，d為對應傳輸距離，h表示無人機到地面的高度，G_LOS和G_NLOS分別表示視距傳播LOS和非視距傳播NLOS下的平均路徑損耗，ζ_LOS和ζ_NLOS分別表示視距傳播和非視距傳播相對自由空間所帶來的額外傳播損耗，P(LOS)和P(NLOS)分別表示產生視距傳播和非視距傳播的概率，α和β是與環境有關的常數，θ表示無人機產生的俯仰角，R表示無人機在地面的覆蓋范圍；

同時，獲得待選無線用戶終端S到無人機中繼節點U之間的小尺度衰落因子h_su，以及無人機中繼節點U到控制中心C之間的小尺度衰落因子h_uc；

步驟B.分別針對各個待選無線用戶終端，基于待選無線用戶終端假設接入無人機中繼網絡中，所獲分配信道的狀態信息，按兩條通信鏈路，獲得該待選無線用戶終端所對應的總信道容量，進而獲得各個待選無線用戶終端分別假設接入無人機中繼網絡中所對應的總信道容量；

步驟C.選擇最大總信道容量所對應的待選無線用戶終端作為最佳無線用戶終端，將最佳無線用戶終端接入無人機中繼網絡進行通信。