[發(fā)明專利]正交頻分多址無(wú)人機(jī)中繼軌跡設(shè)計(jì)與資源分配方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010075832.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111294953B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋令陽(yáng);曾書(shū)豪;張泓亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W72/04
• 分類號(hào): H04W72/04;H04B7/185
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 董李欣

1.一種正交頻分多址無(wú)人機(jī)中繼軌跡設(shè)計(jì)與資源分配方法，其特征在于，應(yīng)用于基站，所述方法包括：

步驟1：獲取初始化參數(shù)和計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)至少包括每個(gè)用戶終端的位置和最大發(fā)射功率、無(wú)人機(jī)的初始位置和最大發(fā)射功率、用戶終端數(shù)目、噪聲方差、基站高度和信道參量；

步驟2：根據(jù)所述初始化參數(shù)，對(duì)無(wú)人機(jī)軌跡、每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配以及每個(gè)時(shí)隙的功率分配進(jìn)行初始化，并根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)中的第一計(jì)算參數(shù)組，使用通信模式和子信道分配優(yōu)化算法，對(duì)每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配，其中，功率分配包括每個(gè)時(shí)隙的每個(gè)用戶終端在各子信道上的發(fā)射功率分配和無(wú)人機(jī)在各子信道上的發(fā)射功率分配；

步驟3：根據(jù)所述優(yōu)化后的每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配、初始化后的每個(gè)時(shí)隙的功率分配和無(wú)人機(jī)軌跡以及所述計(jì)算參數(shù)中的第二計(jì)算參數(shù)組，使用軌跡優(yōu)化算法，對(duì)所述無(wú)人機(jī)軌跡進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的無(wú)人機(jī)軌跡；

步驟4：根據(jù)所述優(yōu)化后的每個(gè)用戶終端的通信模式和子信道分配、初始化后的每個(gè)時(shí)隙的功率分配、所述優(yōu)化后的無(wú)人機(jī)軌跡以及計(jì)算參數(shù)中的第三計(jì)算參數(shù)組，使用功率優(yōu)化算法，對(duì)所述功率分配進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的每個(gè)時(shí)隙的功率分配；

步驟5：根據(jù)優(yōu)化后的無(wú)人機(jī)軌跡、每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配、每個(gè)時(shí)隙的功率分配以及所述計(jì)算參數(shù)，計(jì)算得到第一目標(biāo)函數(shù)值，并判斷所述第一目標(biāo)函數(shù)值是否收斂，若不收斂，則根據(jù)所述優(yōu)化后的每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配、所述優(yōu)化后的無(wú)人機(jī)軌跡和所述優(yōu)化后的每個(gè)時(shí)隙的功率分配，對(duì)所述初始化參數(shù)進(jìn)行更新，并返回步驟2，直至計(jì)算得到的第一目標(biāo)函數(shù)值收斂，將最后一次計(jì)算得到的優(yōu)化后的每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配、優(yōu)化后的無(wú)人機(jī)軌跡和優(yōu)化后的每個(gè)時(shí)隙的功率分配，確定為最終結(jié)果并輸出，所述第一目標(biāo)函數(shù)值為各個(gè)用戶終端的傳輸速率的對(duì)數(shù)之和。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的每個(gè)用戶終端的每個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配的步驟，包括：

令所述時(shí)隙數(shù)目為T(mén),令t分別取值1到T,獲取第t個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配；

其中，獲取第t個(gè)時(shí)隙的通信模式和子信道分配，包括：

子步驟1：根據(jù)所述初始化參數(shù)，初始化第t個(gè)時(shí)隙的每個(gè)用戶終端的子信道分配和通信模式，并根據(jù)初始化后的每個(gè)用戶終端的子信道分配和通信模式構(gòu)造相應(yīng)的匹配，存儲(chǔ)在變量Ψ中；

子步驟2：將表示子信道編號(hào)的變量k初始化為1，子信道數(shù)目為K；

子步驟3：考察除子信道k之外的子信道，根據(jù)第一預(yù)設(shè)規(guī)則，尋找用于交換匹配的子信道k′；若尋找到子信道k′滿足第一預(yù)設(shè)規(guī)則，則進(jìn)行子信道交換操作，直至沒(méi)有子信道k′滿足第一預(yù)設(shè)規(guī)則，所述子信道交換操作為與子信道k匹配的用戶終端和通信模式組成的二元有序組與子信道k′匹配的用戶終端和通信模式組成的二元有序組相互交換子信道；

子步驟4：如果kK，那么令k＝k+1，并返回子步驟3，否則，執(zhí)行子步驟5；

子步驟5：如果在本次迭代中沒(méi)有進(jìn)行任何交換操作，那么迭代終止；否則，返回子步驟2；

子步驟6：根據(jù)交換操作完成后得到的變量Ψ，得到優(yōu)化后的每個(gè)用戶終端在t時(shí)隙的子信道分配和通信模式。