[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201711127772.1
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107911828B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙海濤;魏急波;王海軍;周力;馬東堂;黃圣春
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本發(fā)明屬于無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種將無人空中移動平臺用作基站集群的部署方法。具體步驟如下：(S1)初始化部署無人空中移動平臺，根據(jù)地面用戶的數(shù)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(shù)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(jù)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(guān)系；(S3)迭代刪除冗余的候選位置；(S4)在剩余的候選部署位置部署無人空中移動平臺。本發(fā)明能在保證地面用戶服務(wù)質(zhì)量和無人空中移動平臺間連通性的前提下，實現(xiàn)最小化部署無人空中移動平臺數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種將無人空中移動平臺用作基站集群的部署方法。

背景技術(shù)

將無人空中移動平臺作為移動基站來服務(wù)地面用戶已經(jīng)越來越被廣泛關(guān)注。無人空中移動平臺因其機動性和靈活性，在很多場景下能夠協(xié)助甚至取代地面基站來為用戶提供接入服務(wù)。例如在舉辦臨時大型活動，或者自然災(zāi)害導(dǎo)致已有地面基站失效的情況下，無人空中移動平臺能夠被快速部署來滿足用戶對無線服務(wù)的突發(fā)需求。

當(dāng)?shù)孛嬗脩暨^多或者地理較為分散時，只有通過部署多個無人空中移動平臺才能滿足所有用戶的通信需求。同時，無人空中移動平臺之間也需要互聯(lián)互通，彼此交互控制信息和數(shù)據(jù)信息，組成一個健壯的移動自組織網(wǎng)絡(luò)，從而互相協(xié)作為地面用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。現(xiàn)有的關(guān)于多個無人空中移動平臺部署的研究一般都集中于對用戶覆蓋范圍和對地發(fā)射功率的優(yōu)化方面，或者說僅僅考慮了空中平臺與地面用戶間的連接，而很少考慮無人空中平臺之間的互聯(lián)互通問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種簡單有效的多無人空中移動平臺基站的部署方法。在給定地面用戶的分布情況下，該發(fā)明能夠快速給出一種在保證用戶服務(wù)質(zhì)量和無人空中移動平臺之間連通性的前提下，使無人空中移動平臺數(shù)量最少的部署方案。既滿足了地面用戶的服務(wù)需求，又節(jié)約了部署的成本。具體技術(shù)方案如下：

一種將無人空中移動平臺用作基站集群的部署方法，包括以下步驟：

(S1)初始化部署無人空中移動平臺，根據(jù)地面用戶的數(shù)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(shù)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(jù)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(guān)系；

(S3)迭代刪除冗余的候選位置，設(shè)定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，刪除失敗集合的初始值為空，按照以下過程循環(huán)處理，直到?jīng)]有無人空中移動平臺被進(jìn)一步關(guān)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(shù)量超過自身最大連接數(shù)的情況，刪除冗余連接；

(S33)檢查無人空中移動平臺與地面用戶的連接狀態(tài)，若沒有無人空中移動平臺處于空閑狀態(tài)，則直接執(zhí)行(S34)；若某個無人空中移動平臺處于空閑狀態(tài)，則檢查三個限制條件：服務(wù)中斷比例限制、鄰居節(jié)點數(shù)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(guān)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(jìn)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(fù)其發(fā)射功率而不關(guān)閉該空閑狀態(tài)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)；

(S34)將待刪除集合中度數(shù)最小的無人空中移動平臺的發(fā)射功率置為零，返回步驟(S31)；

(S4)在剩余的候選位置部署無人空中移動平臺。