[發明專利]一種將無人空中移動平臺用作基站集群的部署方法

有效

• 申請號: 201711127772.1
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107911828B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 趙海濤;魏急波;王海軍;周力;馬東堂;黃圣春
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W84/08
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種將無人空中移動平臺用作基站集群的部署方法，其特征在于，包括以下步驟：

(S1)初始化部署，根據地面用戶的數量和分布情況，選擇若干個部署無人空中移動平臺的候選位置，將每個候選位置都虛擬地部署一個無人空中移動平臺，所述候選位置的數量保證每個地面用戶至少被一個無人空中移動平臺所覆蓋；

(S2)根據無人空中移動平臺之間的通信距離，確定無人空中移動平臺之間的連接關系；

(S3)迭代刪除冗余的候選位置；首先定義待刪除集合和刪除失敗集合，所述待刪除集合的初始值為步驟(S1)中部署的無人空中移動平臺，所述刪除失敗集合的初始值為空，按照以下過程循環處理，直到沒有無人空中移動平臺被進一步關閉為止，具體過程為：

(S31)建立無人空中移動平臺與地面用戶之間的連接；

(S32)針對一個地面用戶連接多個無人空中移動平臺和單個無人空中移動平臺連接的地面用戶數量超過自身最大連接數的情況，刪除冗余連接；具體過程為：逐一檢查地面用戶的度數，當存在地面用戶的度數大于1時，找出度數最大的無人空中移動平臺，若該無人空中移動平臺的度數大于其所能服務的最大用戶數，則將無人空中移動平臺所連接的地面用戶按照地面用戶的度數從大至小的順序排序，依次刪除地面用戶排序在前的連接，直至該無人空中移動平臺的度數等于其所能服務的最大用戶數；確定與該無人空中移動平臺保持連接的地面用戶，刪除這些地面用戶與其他無人空中移動平臺的連接關系，更新每個地面用戶的度數和每個無人空中移動平臺的度數；循環執行該步驟，直至滿足條件：每個地面用戶最多只連接到一個無人空中移動平臺，并且每個無人空中移動平臺所連接的地面用戶數量不大于自身所能服務的最大用戶數，轉入下一步驟；

(S33)檢查無人空中移動平臺與地面用戶的連接狀態，若沒有無人空中移動平臺處于空閑狀態，則直接執行步驟(S34)；若某個無人空中移動平臺處于空閑狀態，則檢查三個限制條件：服務中斷比例限制、鄰居節點數量限制和“信息孤島”限制，如果同時滿足三個限制條件，則直接將該無人空中移動平臺關閉并刪除所處的候選位置，并將該無人空中移動平臺從待刪除集合中移除，進一步把與該無人空中移動平臺相鄰且屬于刪除失敗集合中的無人空中移動平臺重新加入待刪除集合中，接著跳至(S31)；如果存在任一個限制條件不滿足，則恢復其發射功率而不關閉該空閑狀態的無人空中移動平臺，將其從待刪除集合中刪除，并加入刪除失敗集合中，接著跳至步驟(S34)；

所述“信息孤島”限制的定義為，U_j所有的鄰居節點之間在避開U_j的情況下存在至少一條互通路徑；其中U_j表示沒有連接任何用戶的無人空中移動平臺；

(S34)將待刪除集合中度數最小的無人空中移動平臺的發射功率置為零；

(S4)在剩余的候選位置部署無人空中移動平臺。

2.如權利要求1所述的一種將無人空中移動平臺用作基站集群的部署方法，其特征在于，所述步驟(S31)中建立無人空中移動平臺與地面用戶之間的連接具體為：對于任一無人空中移動平臺U_i和任一地面用戶T_k，計算地面用戶的信干噪比γ_i,k，其中p_i,k表示U_i對T_k的發射功率，g_i,k表示U_i與T_k的信道增益，δ²表示高斯白噪聲的功率，a_j表示無人空中移動平臺的狀態；N表示部署無人空中移動平臺的候選位置數量，i,j均表示無人空中移動平臺的序號；

若γ_i,k大于門限Λ_th，則表示地面用戶被無人空中移動平臺覆蓋，即兩者間存在連接，否則不存在連接。

3.如權利要求1所述的一種將無人空中移動平臺用作基站集群的部署方法，其特征在于，所述步驟(S33)中三個限制條件分別為：所述服務中斷比例限制定義為服務中斷的用戶比例必須小于τ，τ為常量，取值范圍為0～1；所述鄰居節點數量限制定義為每個無人空中移動平臺的相鄰平臺數量必須大于2。