[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

说明书

本发明属于无线通信网络技术领域，涉及一种将无人空中移动平台用作基站集群的部署方法。具体步骤如下：(S1)初始化部署无人空中移动平台，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；(S4)在剩余的候选部署位置部署无人空中移动平台。本发明能在保证地面用户服务质量和无人空中移动平台间连通性的前提下，实现最小化部署无人空中移动平台数量。

技术领域

本发明属于无线通信网络技术领域，涉及一种将无人空中移动平台用作基站集群的部署方法。

背景技术

将无人空中移动平台作为移动基站来服务地面用户已经越来越被广泛关注。无人空中移动平台因其机动性和灵活性，在很多场景下能够协助甚至取代地面基站来为用户提供接入服务。例如在举办临时大型活动，或者自然灾害导致已有地面基站失效的情况下，无人空中移动平台能够被快速部署来满足用户对无线服务的突发需求。

当地面用户过多或者地理较为分散时，只有通过部署多个无人空中移动平台才能满足所有用户的通信需求。同时，无人空中移动平台之间也需要互联互通，彼此交互控制信息和数据信息，组成一个健壮的移动自组织网络，从而互相协作为地面用户提供更优质的服务。现有的关于多个无人空中移动平台部署的研究一般都集中于对用户覆盖范围和对地发射功率的优化方面，或者说仅仅考虑了空中平台与地面用户间的连接，而很少考虑无人空中平台之间的互联互通问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种简单有效的多无人空中移动平台基站的部署方法。在给定地面用户的分布情况下，该发明能够快速给出一种在保证用户服务质量和无人空中移动平台之间连通性的前提下，使无人空中移动平台数量最少的部署方案。既满足了地面用户的服务需求，又节约了部署的成本。具体技术方案如下：

一种将无人空中移动平台用作基站集群的部署方法，包括以下步骤：

(S1)初始化部署无人空中移动平台，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，设定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，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；

(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(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)；

(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，返回步骤(S31)；

(S4)在剩余的候选位置部署无人空中移动平台。