[发明专利]一种将无人空中移动平台用作基站集群的部署方法

权利要求书

1.一种将无人空中移动平台用作基站集群的部署方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)初始化部署，根据地面用户的数量和分布情况，选择若干个部署无人空中移动平台的候选位置，将每个候选位置都虚拟地部署一个无人空中移动平台，所述候选位置的数量保证每个地面用户至少被一个无人空中移动平台所覆盖；

(S2)根据无人空中移动平台之间的通信距离，确定无人空中移动平台之间的连接关系；

(S3)迭代删除冗余的候选位置；首先定义待删除集合和删除失败集合，所述待删除集合的初始值为步骤(S1)中部署的无人空中移动平台，所述删除失败集合的初始值为空，按照以下过程循环处理，直到没有无人空中移动平台被进一步关闭为止，具体过程为：

(S31)建立无人空中移动平台与地面用户之间的连接；

(S32)针对一个地面用户连接多个无人空中移动平台和单个无人空中移动平台连接的地面用户数量超过自身最大连接数的情况，删除冗余连接；具体过程为：逐一检查地面用户的度数，当存在地面用户的度数大于1时，找出度数最大的无人空中移动平台，若该无人空中移动平台的度数大于其所能服务的最大用户数，则将无人空中移动平台所连接的地面用户按照地面用户的度数从大至小的顺序排序，依次删除地面用户排序在前的连接，直至该无人空中移动平台的度数等于其所能服务的最大用户数；确定与该无人空中移动平台保持连接的地面用户，删除这些地面用户与其他无人空中移动平台的连接关系，更新每个地面用户的度数和每个无人空中移动平台的度数；循环执行该步骤，直至满足条件：每个地面用户最多只连接到一个无人空中移动平台，并且每个无人空中移动平台所连接的地面用户数量不大于自身所能服务的最大用户数，转入下一步骤；

(S33)检查无人空中移动平台与地面用户的连接状态，若没有无人空中移动平台处于空闲状态，则直接执行步骤(S34)；若某个无人空中移动平台处于空闲状态，则检查三个限制条件：服务中断比例限制、邻居节点数量限制和“信息孤岛”限制，如果同时满足三个限制条件，则直接将该无人空中移动平台关闭并删除所处的候选位置，并将该无人空中移动平台从待删除集合中移除，进一步把与该无人空中移动平台相邻且属于删除失败集合中的无人空中移动平台重新加入待删除集合中，接着跳至(S31)；如果存在任一个限制条件不满足，则恢复其发射功率而不关闭该空闲状态的无人空中移动平台，将其从待删除集合中删除，并加入删除失败集合中，接着跳至步骤(S34)；

所述“信息孤岛”限制的定义为，U_j所有的邻居节点之间在避开U_j的情况下存在至少一条互通路径；其中U_j表示没有连接任何用户的无人空中移动平台；

(S34)将待删除集合中度数最小的无人空中移动平台的发射功率置为零；

(S4)在剩余的候选位置部署无人空中移动平台。

2.如权利要求1所述的一种将无人空中移动平台用作基站集群的部署方法，其特征在于，所述步骤(S31)中建立无人空中移动平台与地面用户之间的连接具体为：对于任一无人空中移动平台U_i和任一地面用户T_k，计算地面用户的信干噪比γ_i,k，其中p_i,k表示U_i对T_k的发射功率，g_i,k表示U_i与T_k的信道增益，δ²表示高斯白噪声的功率，a_j表示无人空中移动平台的状态；N表示部署无人空中移动平台的候选位置数量，i,j均表示无人空中移动平台的序号；

若γ_i,k大于门限Λ_th，则表示地面用户被无人空中移动平台覆盖，即两者间存在连接，否则不存在连接。

3.如权利要求1所述的一种将无人空中移动平台用作基站集群的部署方法，其特征在于，所述步骤(S33)中三个限制条件分别为：所述服务中断比例限制定义为服务中断的用户比例必须小于τ，τ为常量，取值范围为0～1；所述邻居节点数量限制定义为每个无人空中移动平台的相邻平台数量必须大于2。