[發明專利]基于全局最優人工蜂群算法的無人機基站部署方法及系統

有效

• 申請號: 202010961131.1
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112261623B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 陸佃杰;李佳流源;張桂娟;呂蕾;呂晨;田杰;艾鑫偉;劉弘
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W16/18;H04W28/02;G06N3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

本發明公開了基于全局最優人工蜂群算法的無人機基站部署方法及系統，包括：構建一個D2D網絡，所述D2D網絡上分布若干個用戶終端UE；在D2D網絡的基礎上，將無人機基站UAV?BS的網絡覆蓋問題構建成目標函數和約束條件；所述目標函數為：最大化總體網絡的吞吐量和總體網絡的終端用戶UE數量；其中，總體網絡既包括用戶終端UE之間通信的D2D網絡，也包括用戶終端UE與無人機基站UAV?BS通信的網絡；通過全局最優人工蜂群算法，對目標函數進行求解，得到無人機基站部署的坐標位置；基于所得到的無人機基站部署的坐標位置，完成無人機基站的部署。

技術領域

本申請涉及無線網絡技術領域，特別是涉及基于全局最優人工蜂群(GOABC，Global OptimalArtificial Bee Colony)算法的無人機基站(UAV-BS，Unmanned AerialVehicle Base Station)部署方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提到了與本申請相關的背景技術，并不必然構成現有技術。

當災難發生后，地面通信設備損壞造成大面積信號盲區，UAV-BS可以克服地形限制快速部署好應急通信網絡，在災區內營救和恢復重建工作中發揮了重要作用。其次，在人員密集的大型場所，例如體育場、演唱會等地方，人數過多往往會存在網絡信號弱的問題，無人機(UAV，Unmanned Aerial Vehicle)可以作為臨時的空中基站來提高區域內的網絡信號強度。因此，研究如何在部署UAV-BS來提高信號強度和覆蓋范圍是人們現在需要解決的一項的迫切任務。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本申請提供了基于全局最優人工蜂群算法的無人機基站部署方法及系統；有效提高區域內的總體網絡吞吐量。

第一方面，本申請提供了基于全局最優人工蜂群算法的無人機基站部署方法；

基于全局最優人工蜂群算法的無人機基站部署方法，包括：

構建一個設備到設備間(D2D，Device-to-Device)網絡，所述D2D網絡上分布若干個用戶終端(UE，User Equipment)；

在D2D網絡的基礎上，將無人機基站UAV-BS的網絡覆蓋問題構建成目標函數和約束條件；所述目標函數為：最大化總體網絡的吞吐量和總體網絡的終端用戶UE數量；其中，總體網絡既包括用戶終端UE之間通信的D2D網絡，也包括用戶終端UE與無人機基站UAV-BS通信的網絡；

通過全局最優人工蜂群算法，對目標函數進行求解，得到無人機基站部署的坐標位置；基于所得到的無人機基站部署的坐標位置，完成無人機基站的部署。

第二方面，本申請提供了基于全局最優人工蜂群算法的無人機基站部署系統；

基于全局最優人工蜂群算法的無人機基站部署系統，包括：

D2D網絡構建模塊，其被配置為：構建一個D2D網絡，所述D2D網絡上分布若干個用戶終端UE；

目標函數構建模塊，其被配置為：在D2D網絡的基礎上，將無人機基站UAV-BS的網絡覆蓋問題構建成目標函數和約束條件；所述目標函數為：最大化總體網絡的吞吐量和總體網絡的終端用戶UE數量；其中，總體網絡既包括用戶終端UE之間通信的D2D網絡，也包括用戶終端UE與無人機基站UAV-BS通信的網絡；

輸出模塊，其被配置為：通過全局最優人工蜂群算法，對目標函數進行求解，得到無人機基站部署的坐標位置；基于所得到的無人機基站部署的坐標位置，完成無人機基站的部署。

第三方面，本申請還提供了一種電子設備，包括：一個或多個處理器、一個或多個存儲器、以及一個或多個計算機程序；其中，處理器與存儲器連接，上述一個或多個計算機程序被存儲在存儲器中，當電子設備運行時，該處理器執行該存儲器存儲的一個或多個計算機程序，以使電子設備執行上述第一方面所述的方法。