[发明专利]一种多无人机辅助物联网通信方法及其系统

权利要求书

1.一种多无人机辅助物联网通信方法，其特征在于，包括：

以每个基站为中心构建物联网通信系统，所述物联网通信系统包括多个IoT设备、一个地面基站以及多个无人机节点；

对所述物联网通信系统基于实现URLLC通信的最小系统能量问题进行建模，建立URLLC通信的总能耗函数；

采用IoT设备调度选择优化算法和无人机部署位置优化算法相互交替迭代对所述总能耗函数进行最优解的求取；

基于所述最优解，对所述物联网通信系统进行资源分配；

所述建立URLLC通信的总能耗函数，包括，综合衡量以下约束条件：每个所述IoT设备的链路建立方式、每个所述IoT设备的误块率、每个所述IoT设备的能耗以及每个所述无人机的部署区域；

所述对所述物联网通信系统基于实现URLLC通信的最小系统能量问题进行建模，建立URLLC通信的总能耗函数，包括：

基于3GPP的信道模型，获取每个所述IoT设备与所述地面基站之间的第一路径损耗表达式；

基于自由空间路径损耗计算方法，获取每个所述IoT设备与每个所述无人机节点的第二路径损耗表达式；

基于所述第一路径损耗表达式与所述第二路径损耗表达式的比较，获取每个所述IoT设备与每个所述无人机之间的通信链路的误块率，信噪比和最大信道可达速率的关系，进而获取每条所述通信链路的误块率表达式；

结合所述通信链路的误块率表达式，确定所述约束条件的具体表达式；

所述URLLC通信的总能耗函数为：

s.t.C1:

C2:

C3:

C4:0≤P_i≤P_max

C5:x_min≤x_j≤x_max

C6:y_min≤y_j≤y_max

其中，C1-C6均为约束条件的具体表达式，A为IoT设备的连接变量；R为无人机的部署位置变量，P表示IoT设备的发射功率变量，K为IoT设备的数量，P_i为第i个IoT设备的能耗，P_max为IoT设备的能耗阈值，a_ij为自定义二元变量，a_ij＝1表示第i个IoT设备由第j个无人机提供服务，a_i0＝1表示第i个IoT设备由地面基站提供服务，表示IoT设备的数量的集合，U为无人机的数量，ε_i为第i个IoT设备的误块率，ε_max为IoT设备的误块率阈值，为任一取值运算符，(x_min、y_min)为无人机的最小部署区域平面坐标，(x_max、y_max)为无人机的极限部署区域平面坐标，(x_j、y_j)为第j个无人机的平面坐标。