[發明專利]基于用戶軌跡預測的無人機機載基站的切換方法和裝置

有效

• 申請號: 201710656351.1
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107205225B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 胡博;陳山枝;楊翰章;王雷
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W36/00;H04W36/18;H04W36/30;H04W36/32
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;馬敬

1.一種基于用戶軌跡預測的無人機機載基站的切換方法，其特征在于，所述方法包括：

基于移動通信的切換判決標準，檢測移動終端是否已經進入當前服務小區和待選服務小區的重疊覆蓋區域，其中，當前無人機機載基站下的當前服務小區和待選無人機機載基站下的待選服務小區為相鄰小區，所述移動終端當前歸屬于所述當前服務小區；

若為是，則將所述移動終端在到達當前位置之前的預設第一數量的歷史軌跡點以及所述當前位置的軌跡點，確定為預先訓練的預測模型的輸入集合；

使用所述預測模型，計算所述移動終端在到達所述當前位置之后的預設第二數量的預期軌跡點，其中，所述預測模型基于機器學習中的回歸預測方法，用于根據移動終端在進入所述重疊覆蓋區域之前的歷史軌跡點和當前位置的軌跡點，計算移動終端在進入所述重疊覆蓋區域之后的預期軌跡點；

判斷當所述移動終端位于任一所述預期軌跡點時，該預期軌跡點對應的預設第一預期參考信號接收功率RSRP和預設第二預期RSRP是否滿足所述移動通信的切換判決標準，其中，所述第一預期RSRP是指當所述移動終端位于該預期軌跡點時，通過預設的推導公式計算出的所述移動終端上報的所述當前無人機機載基站的預期RSRP，所述第二預期RSRP是指當所述移動終端位于該預期軌跡點時，通過所述預設的推導公式計算出的所述移動終端上報的所述待選無人機機載基站的預期RSRP；

若為是，則將所述移動終端從所述當前服務小區切換至所述待選服務小區；

其中，在所述判斷當所述移動終端位于任一所述預期軌跡點時，該預期軌跡點對應的預設第一預期RSRP和預設第二預期RSRP是否滿足所述移動通信的切換判決標準的步驟之前，所述方法還包括：

使用如下公式，分別計算當所述移動終端位于各所述預期軌跡點時，當前無人機在所述移動終端所在水平面的投影到所述移動終端的第一距離，以及待選無人機在所述移動終端所在水平面的投影到所述移動終端的第二距離；

在公式中，i＝1，2；當i＝1時，d₁為所述當前無人機在所述移動終端所在水平面的投影到所述移動終端的第一距離，(x₁，y₁)為所述當前無人機在所述移動終端所在水平面的投影位置坐標；當i＝2時，d₂為所述待選無人機在所述移動終端所在水平面的投影到所述移動終端的第二距離，(x₂，y₂)為所述待選無人機在所述移動終端所在水平面的投影位置坐標；(x_c，y_c)為任一預設軌跡點坐標；

使用如下公式，根據所述第一距離和所述第二距離，分別計算當所述移動終端位于各所述預期軌跡點時，所述當前無人機到所述移動終端的第一直線距離，以及所述待選無人機到所述移動終端的第二直線距離；

在公式中，i＝1，2；當i＝1時，s₁為所述當前無人機到所述移動終端的第一直線距離，h₁為所述當前無人機到所述移動終端所在水平面的垂直距離；當i＝2時，s₂為所述待選無人機到所述移動終端的第二直線距離，h₂為所述待選無人機到所述移動終端所在水平面的垂直距離；

使用如下公式，根據所述第一直線距離和所述第二直線距離，分別計算當所述移動終端位于各所述預期軌跡點時，所述當前無人機的第一自由空間的路徑損耗，以及所述待選無人機的第二自由空間的路徑損耗；

FSPL_i＝20loglog(s_i)+20loglog(f_MHZ)-27.55

在公式中，i＝1，2；當i＝1時，FSPL₁為所述當前無人機的第一自由空間的路徑損耗；當i＝2時，FSPL₂為所述待選無人機的第二自由空間的路徑損耗；f_MHZ為所述當前無人機機載基站和所述待選無人機機載基站的發射頻段；

使用如下公式，根據所述第一自由空間的路徑損耗和所述第二自由空間的路徑損耗，分別計算當所述移動終端位于各所述預期軌跡點時，所述當前無人機向所述移動終端發送信號時受到的第一平均路徑損耗，以及所述待選無人機向所述移動終端發送信號時受到的第二平均路徑損耗；

PL_i＝FSPL_i+η_i

在公式中，i＝1，2；當i＝1時，PL₁為所述當前無人機向所述移動終端發送信號時受到的第一平均路徑損耗，η₁為在由空中的所述當前無人機與地面的所述移動終端形成的空地場景中，所述當前無人機向所述移動終端發送信號時受到的預設第一額外路徑損耗值；當i＝2時，PL₂為所述待選無人機向所述移動終端發送信號時受到的第二平均路徑損耗；η₂為在由空中的所述待選無人機與地面的所述移動終端形成的空地場景中，所述待選無人機向所述移動終端發送信號時受到的預設第二額外路徑損耗值；

使用如下公式，根據所述第一平均路徑損耗和所述第二平均路徑損耗，分別計算當所述移動終端位于各所述預期軌跡點時，所述移動終端上報的所述當前無人機機載基站的第一預期RSRP，以及所述移動終端上報的所述待選無人機機載基站的第二預期RSRP；

RSRP_i＝P-PL_i

在公式中，i＝1，2；當i＝1時，RSRP₁為所述移動終端上報的所述當前無人機機載基站的第一預期RSRP；當i＝2時，RSRP₂為所述移動終端上報的所述待選無人機機載基站的第二預期RSRP；P為所述當前無人機機載基站和所述待選無人機機載基站的發射功率。