[發明專利]一種面向無人機站點群組網的快速波束跟蹤方法

有效

• 申請號: 201910721824.0
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN110430542B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 張鴻濤;郜崇;唐文斐;周明宇
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W4/08
• 分類號: H04W4/08;H04W4/40;H04B7/185
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向無人機站點群組網的快速波束跟蹤方法，其特征在于，包括：無人機群組中的一個無人機作為控制節點并將數據回傳到地面基站，用戶通過上行波束掃描選擇信干噪比最優波束對作為服務波束對，與無人機群組建立波束對連接，并將信干噪比次優波束對作為備份波束對；隨著用戶和無人機站點的移動，若服務波束對的信干噪比低于鏈路性能要求的界限時，先激活備份波束對，驗證其是否滿足信干噪比界限要求；若服務波束對和備份波束對都無法滿足鏈路性能需求，對服務波束對進行分層波束跟蹤，由第一次波束跟蹤結果中各個波束對的鏈路性能大致確定無人機移動方向，并通過第二次的波束跟蹤確定新的服務波束對；若服務波束對的分層兩次波束跟蹤結果都無法滿足波束對鏈路性能要求，用戶對備份波束對基于無人機運動方向進行分層波束跟蹤；若對服務波束對和備份波束對的波束跟蹤結果均不滿足鏈路性能要求，用戶重新通過上行波束掃描選擇信干噪比最優波束對作為服務波束對，并將信干噪比次優波束對作為備份波束對。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當服務波束對的信干噪比低于鏈路性能要求的界限時，先激活備份波束對，驗證其是否滿足信干噪比界限要求；用戶具有兩個面陣天線，每次激活其中一個用于數據傳輸，將信干噪比最優波束對作為服務波束對，且信干噪比次優波束對作為備份波束對，兩者屬于無人機群組中的不同無人機站點，當服務波束對性能低于給定信干噪比界限時，先激活另一個面陣天線的備份波束對，驗證其是否滿足信干噪比界限要求，若滿足鏈路性能要求，則由備份波束對服務用戶。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，若服務波束對和備份波束對均無法滿足鏈路性能要求，對服務波束對進行分層波束跟蹤過程，具體包括給定兩個信干噪比界限η₁和η₂(η₂＞η₁)，若在周邊的波束對中，仍然沒有波束對的信干噪比大于η₁，則認為無人機遠離該用戶，用戶對備份波束對進行分層波束跟蹤；若存在波束對的信干噪比大于η₂，則將信干噪比最大的波束對作為新的服務波束對并停止波束跟蹤；若周邊波束對的最大信干噪比大于η₁但是小于η₂，則需進行第二次波束跟蹤。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，若對服務波束第一次波束跟蹤結果為服務波束周邊波束對的最大信干噪比大于η₁但是小于η₂，則需進行第二次波束跟蹤，由服務波束對和其第一次波束跟蹤所得信干噪比最大的波束對的相對位置大致判斷無人機移動方向，相比于原有分層波束跟蹤方法縮小第二次波束跟蹤地區范圍，在第二次波束跟蹤中若存在波束對的信干噪比大于η₂，選擇信干噪比最大的波束對作為新的服務波束對；否則，用戶對備份波束對進行波束跟蹤。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，用戶對服務波束對的波束跟蹤結果無法滿足鏈路性能要求時，再對備份波束對進行波束跟蹤，給定兩個信干噪比界限η₁和η₂(η₂＞η₁)，若在備份波束對周邊的波束對中，仍然沒有波束對的信干噪比大于η₁，則認為無人機遠離該用戶，用戶進行下一次上行波束掃描；若存在波束對的信干噪比大于η₂，則將信干噪比最大的波束對作為新的服務波束對并停止波束跟蹤；若周邊波束對的最大信干噪比大于η₁但是小于η₂，則需進行第二次波束跟蹤，由備份波束對和其第一次波束跟蹤所得信干噪比最大的波束對的相對位置大致判斷無人機移動方向，在第二次波束跟蹤中若存在波束對的信干噪比大于η₂，選擇信干噪比最大的波束對作為新的服務波束對；否則，用戶進行下一次上行波束掃描。