[发明专利]无人机基站部署方法、终端设备及计算机可读存储介质有效
申请号: | 201910227116.1 | 申请日: | 2019-03-25 |
公开(公告)号: | CN109862575B | 公开(公告)日: | 2021-10-08 |
发明(设计)人: | 赵继军;李莹雪;魏忠诚;王巍;李志华 | 申请(专利权)人: | 河北工程大学 |
主分类号: | H04W16/18 | 分类号: | H04W16/18;H04B7/185;H04W84/06 |
代理公司: | 石家庄国为知识产权事务所 13120 | 代理人: | 张贵勤 |
地址: | 056038 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 无人机 基站 部署 方法 终端设备 计算机 可读 存储 介质 | ||
1.一种无人机基站部署方法,其特征在于,包括:
根据目标区域的环境参数及无人机基站的覆盖半径,确定无人机基站的初始部署数量;
根据无人机基站覆盖范围内的环境参数,建立无人机基站与其覆盖范围内的用户终端之间的平均路径损耗模型,并根据所述平均路径损耗模型确定无人机基站的部署高度;
获取目标区域内所有用户终端的分布情况,根据所述用户终端的分布情况、所述无人机基站的初始部署数量及部署高度,确定无人机基站的最终部署数量及各个无人机基站的水平位置坐标;
所述根据无人机基站覆盖范围内的环境参数,建立无人机基站与其覆盖范围内的用户终端之间的平均路径损耗模型,并根据所述平均路径损耗模型确定无人机基站的部署高度,包括:
根据目标区域内的环境参数及所述无人机基站与所述无人机基站覆盖范围内的用户终端之间的距离,计算所述无人机基站与所述用户终端之间通信的视距传输概率、非视距传输概率、视距传输路径损耗和非视距传输路径损耗;
根据视距传输概率、非视距传输概率、视距传输路径损耗和非视距传输路径损耗,确定所述平均路径损耗模型;
根据预设最大路径损耗及所述平均路径损耗模型,确定无人机基站的部署高度;
所述视距传输概率为:
θ=arctan(h/r)
其中,a和b为环境参数常量,θ为用户终端到无人机基站的仰角,h为无人机基站的垂直高度,r为无人机基站与用户终端之间的水平距离;
所述非视距传输概率为:
P(NLoS)=1-P(LoS)
其中,P(LoS)为视距传输的概率;
所述视距传输路径损耗为:
其中,di为无人机基站与第i个用户终端之间的距离,fc为载波频率,ηLoS为视距链路中的额外损失,c为光速;
所述非视距传输路径损耗为:
其中,ηNLoS为非视距链路中的额外损失;
所述平均路径损耗模型为:
L=L(LoS)×P(LoS)+L(NLoS)×P(NLoS)
其中,P(LoS)为视距传输概率,P(NLoS)为非视距传输概率,L(LoS)为视距传输路径损耗,L(NLoS)为非视距传输路径损耗;
所述获取目标区域内所有用户终端的分布情况,根据所述用户终端的分布情况、所述无人机基站的初始部署数量及部署高度,确定无人机基站的最终部署数量及各个无人机基站的水平位置坐标,包括:
根据所述无人机基站的初始部署数量及所述部署高度部署无人机,使各个无人机基站与其对应覆盖范围内的用户终端进行通信,获得所述目标区域内用户终端的数量及分布位置;
根据所述目标区域内用户终端的数量及分布位置、无人机基站的初始部署数量,确定无人机基站的最终部署数量及各个无人机基站的水平位置坐标;
所述根据所述目标区域内用户终端的数量及分布位置、无人机基站的初始部署数量,确定无人机基站的最终部署数量及各个无人机基站的水平位置坐标,包括:
根据所述目标区域内用户终端的数量及分布位置,并结合无人机基站在所述部署高度时的覆盖半径,利用维诺图算法将目标区域划分为若干子区域,每个子区域对应部署一个无人机基站,并确定各子区域部署的对应无人机基站的水平位置坐标。
2.如权利要求1所述的无人机基站部署方法,其特征在于,在所述确定无人机基站的最终部署数量及各无人机基站的水平位置坐标之后,所述方法还包括:
根据各个无人机基站覆盖范围内用户终端的分布情况,确定各个无人机基站的信号发射方向,使各个所述无人机基站朝向其覆盖范围内用户终端密集的区域发射信号。
3.如权利要求1所述的无人机基站部署方法,其特征在于,所述根据目标区域的环境参数及无人机基站的覆盖半径,确定无人机基站的初始部署数量,包括:
根据目标区域的环境参数,确定目标区域的空对地信道特点;
根据目标区域的形状、面积、空对地信道特点及无人机基站的覆盖半径,确定无人机基站的初始部署数量。
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