[發明專利]基于三維無線網絡的無人機終端設備關聯方法及裝置

在審

• 申請號: 202010767152.X
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111866889A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 溫向明;王月;胡智群;路兆銘;張雨菁
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04B7/185
• 代理公司: 北京智信四方知識產權代理有限公司 11519
• 代理人: 呂雁葭;宋海龍

本公開實施例公開了一種基于三維無線網絡的無人機終端設備關聯方法及裝置，所述方法包括：在三維空間中部署無人機基站和無人機終端設備；建立所述無人機終端設備與無人機基站的通信連接；根據所述無人機基站的有效數據傳輸時間以及最大懸停時間確定所述無人機基站的網絡資源分配機制；根據所述無人機基站的網絡資源分配機制，并以最大化利用所述無人機基站的整體網絡資源為目標，優化所述無人機基站與無人機終端設備的關聯匹配關系。該技術方案實現了無人機終端設備與無人機基站的最優關聯匹配，保證空中網絡資源得到最大化利用。

技術領域

本公開涉及無線通信技術領域，具體涉及一種基于三維無線網絡的無人機終端設備關聯方法及裝置。

背景技術

近年來，基于無人機的無線組網技術引起了廣泛關注。由于無人機的海拔優勢，相比于地面基站主要用于支持地面通信，無人機有更高的機會與地面傳感器進行視距通信，更有可能為無人機終端提供高效、可靠的通信服務，從而可以充當移動空中基站。不僅如此，基于無人機在三維空間中的高智能移動性，無人機還可以充當必須連接到無線網絡以實現傳輸目的無人機終端，所以包含無人機基站和無人機終端的三維蜂窩網絡成為了研究熱點。

現有的無人機網絡的研究場景針對地面無人機終端，主要是對2維平面小區關聯問題展開優化，基于服務數據量以及傳輸時延等單一的優化目標，關注于優化無人機的部署位置，幾乎沒有考慮面向無人機終端的三維空中小區關聯區域劃分，也幾乎沒有考慮在有限資源條件下小區關聯的公平性。

發明內容

為了解決相關技術中的問題，本公開實施例提供一種基于三維無線網絡的無人機終端設備關聯方法、裝置、電子設備及可讀存儲介質。

第一方面，本公開實施例中提供了一種基于三維無線網絡的無人機終端設備關聯方法。

具體地，所述基于三維無線網絡的無人機終端設備關聯方法，包括：

在三維空間中部署無人機基站和無人機終端設備；

建立所述無人機終端設備與無人機基站的通信連接，其中，每個所述無人機基站連接至少一個無人機終端設備，每個所述無人機終端設備連接一個所述無人機基站；

根據所述無人機基站的有效數據傳輸時間以及最大懸停時間確定所述無人機基站的網絡資源分配機制；

根據所述無人機基站的網絡資源分配機制，并以最大化利用所述無人機基站的整體網絡資源為目標，優化所述無人機基站與無人機終端設備的關聯匹配關系。

結合第一方面，本公開在第一方面的第一種實現方式中，所述在三維空間中部署無人機基站和無人機終端設備，被實施為：

獲取待部署的目標區域的地理位置信息；

根據所述地理位置信息部署M個無人機基站和N個無人機終端設備，其中，M、N為自然數。

結合第一方面的第一種實現方式，本公開在第一方面的第二種實現方式中，所述根據所述無人機基站的有效數據傳輸時間以及最大懸停時間確定所述無人機基站的網絡資源分配機制，采用如下公式：

其中，ω_i，ω_k是資源分配因子，T_i＝τ_i-g_i代表無人機基站i的有效數據傳輸時間，τ_i代表無人機基站i的最大懸停時間，g_i代表無人機基站i用于處理數據的時間，W是總可用帶寬，j表示無人機終端設備，a_ij表示無人機基站i與無人機終端設備j的關聯關系，表示無人機終端設備j的集合。