[發(fā)明專(zhuān)利]一種5G通信系統(tǒng)用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110572618.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113285777B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴蓉;賀林;陳米鈴;陳前斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B17/382
• 分類(lèi)號(hào): H04B17/382;H04B17/391;H04W16/18;H04W16/22
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

本發(fā)明涉及一種5G通信系統(tǒng)用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配方法，屬于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：S1：建模用戶(hù)?信道關(guān)聯(lián)變量；S2：建模無(wú)人機(jī)部署區(qū)域；S3：建模鏈路傳輸速率；S4：建模鏈路傳輸時(shí)延；S5：建模EU和速率；S6：建模RU時(shí)延和；S7：建模MU能耗和；S8：建模用戶(hù)?信道關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配限制條件；S9：基于系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化確定用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配策略。本發(fā)明通過(guò)聯(lián)合優(yōu)化用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及功率分配策略，實(shí)現(xiàn)EU和速率、RU時(shí)延總和及MU能耗和最優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種5G通信系統(tǒng)用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于無(wú)人機(jī)制造技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，無(wú)人機(jī)應(yīng)用于民用和商業(yè)領(lǐng)域的步伐顯著加快。在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中使用無(wú)人機(jī)(Unmanned?Aerial?Vehicle，UAV)已經(jīng)受到越來(lái)越多的關(guān)注，與傳統(tǒng)地面通信系統(tǒng)相比，通過(guò)對(duì)UAV的靈活高效部署可以有效提升通信系統(tǒng)性能以及用戶(hù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)。同時(shí)，為滿(mǎn)足差異化的用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量要求，5G將支持三大應(yīng)用場(chǎng)景：eMBB，mMTC以及URLLC。然而，5G通信系統(tǒng)中有限時(shí)頻資源與快速發(fā)展的用戶(hù)業(yè)務(wù)需求已形成矛盾，如何設(shè)計(jì)高效用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配策略，實(shí)現(xiàn)5G通信系統(tǒng)性能增加已成為重要的研究課題。

現(xiàn)有研究已經(jīng)考慮了5G場(chǎng)景中的各種應(yīng)用場(chǎng)景，但是很少有研究共同考慮三種應(yīng)用場(chǎng)景之間的資源共享。此外，現(xiàn)有的工作較少考慮用戶(hù)多跳無(wú)人機(jī)部署以及無(wú)人機(jī)回程鏈路的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種5G通信系統(tǒng)用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配方法，在該方法中，針對(duì)包含多個(gè)無(wú)人機(jī)基站、多個(gè)無(wú)人機(jī)中繼、多個(gè)無(wú)人機(jī)網(wǎng)關(guān)以及三種5G用戶(hù)，建模EU用戶(hù)和速率、RU用戶(hù)時(shí)延和及MU用戶(hù)能耗和為優(yōu)化目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配策略。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種5G通信系統(tǒng)用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配方法，包括以下步驟：

S1：建模用戶(hù)-信道關(guān)聯(lián)變量；

S2：建模UAV基站部署區(qū)域；

S3：建模鏈路傳輸速率；

S4：建模鏈路傳輸時(shí)延；

S5：建模增強(qiáng)移動(dòng)寬帶用戶(hù)(Enhanced?Mobile?Broadband?user，EU)和速率，；

S6：建模超高可靠低時(shí)延用戶(hù)(Ultra-Reliable?Low-Latency?Communicationuser，RU)時(shí)延和，其中RU表示超高可靠低時(shí)延用戶(hù)；

S7：建模海量機(jī)器類(lèi)通信用戶(hù)(Massive?Machine?Type?Communication?user，MU)能耗和，其中MU表示海量機(jī)器類(lèi)通信用戶(hù)；

S8：建模用戶(hù)-信道關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配限制條件；

S9：基于系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化確定用戶(hù)關(guān)聯(lián)、無(wú)人機(jī)部署及資源分配策略；

假設(shè)系統(tǒng)存在多種5G用戶(hù)，包括M₁個(gè)EU、M₂個(gè)RU及M₃個(gè)MU，各類(lèi)用戶(hù)均需發(fā)送數(shù)據(jù)至核心網(wǎng)；令EU_i表示第i個(gè)EU用戶(hù)，1≤i≤M₁；RU_j表示第j個(gè)RU用戶(hù)，1≤j≤M₂；MU_l表示第l個(gè)MU用戶(hù)，1≤l≤M₃；令M＝M₁+M₂+M₃表示系統(tǒng)中所有用戶(hù)數(shù)，UE_m表示第m個(gè)用戶(hù)；令S_m表示UE_m需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，1≤m≤M；