[发明专利]无人机基站的最优部署方法、装置、无人机基站及介质

说明书

本发明公开了一种无人机基站的最优部署方法、装置、无人机基站及介质，方法包括获取与无人机进行通信的N个地面用户的位置数据；根据N个所述地面用户的位置数据构建无人机的位置坐标、N个所述地面用户的位置坐标、无人机与地面用户之间的通信终端的对应关系式；基于N个所述地面用户的通信中断率的最小平均值求解所述对应关系式，得到无人机的最优坐标位置；控制所述无人机飞行至与所述无人机的最优坐标位置相对应的空间位置。本发明能够实现无人机位置的最优化，使得无人机基站使用效率最佳，提高通信质量。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种无人机基站的最优部署方 法、装置、无人机基站及介质。

背景技术

新一代移动宽带网络业务正在向空间扩展，实现空地信息一体化及空中信号 无处不在的信号覆盖。在空地通信的场景下，无人机辅助通信扮演着重要角色。 无人机辅助通信是指无人机作为无线移动通信网络的基站，向地面用户提供网络 服务的一种应用技术。通过无人机辅助通信构建空中移动蜂窝网络，是实现空地 信息一体化的主要思路。无人机基站具有移动灵活性的优势，且其与地面用户之 间无障碍的视距信道，可以提高信号覆盖率，以及提高网络传输速率、可靠性和 安全性。除此之外，无人机还可用于提供灾害或边远地区的无线信号覆盖，提供 边缘缓存及计算、数据采集等等。

然而，在无人机基站的实际应用中，受限于信号衰减的影响，如何实现无人 机位置的最优化，使无人机基站使用效率最佳、使所服务用户信号最好、速率最 大，是应用性强且值得研究的问题。

发明内容

本发明提供一种无人机基站的最优部署方法、装置及无人机基站，以解决现 有技术并未对无人机基站的空中位置进行优化的技术问题，本发明能够实现无人 机位置的最优化，使得无人机基站使用效率最佳，提高通信质量。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种无人机基站的最优部署方 法，包括以下步骤：

获取与无人机进行通信的N个地面用户的位置数据，其中，N为大于1的整 数；

根据N个所述地面用户的位置数据构建无人机的位置坐标、N个所述地面用 户的位置坐标、无人机与地面用户之间的通信终端的对应关系式；

基于N个所述地面用户的通信中断率的最小平均值求解所述对应关系式，得 到无人机的最优坐标位置；

控制所述无人机飞行至与所述无人机的最优坐标位置相对应的空间位置。

作为优选方案，所述对应关系式为以下公式(1)：

其中，(x*,y*,H)为无人机的最优坐标位置；κ为视距链路的路径衰减系数；c₁为常数，且R₀为设定的通信中断阈值，ρ²为地面用户的噪声功率， p_j为第j地面用户请求通信服务的概率，j＝1,...,N。

作为优选方案，所述基于N个所述地面用户的通信中断率的最小平均值求解 所述对应关系式，得到无人机的最优坐标位置，具体为：

根据所述公式(1)设定公式(2)：

z＝f(x,y)＝c₁·((x-x_j)²+(y-y_j)²)^κ (2)

利用迭代算法求解所述公式(1)和所述公式(2)以得到多个可行解，并将 在多个所述可行解中寻找到的极值解作为所述无人机的最优坐标位置。

作为优选方案，所述利用迭代算法求解所述公式(1)和所述公式(2)以得 到多个可行解，并以多个所述可行解中的极值解作为所述无人机的最优坐标位 置，具体为：