[发明专利]一种无人机基站路径规划和带宽资源分配方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种无人机基站路径规划和带宽资源分配方法及装置，方法包括：获取当前环境状态；基于所述当前环境状态和预置的动作网络，确定无人机基站的相关动作；根据所述相关动作，确定所述无人机基站的飞行路径和所述无人机基站分配给各个用户的带宽。本发明实施例基于获取的当前环境状态和预置的动作网络，确定无人机基站的相关动作；根据相关动作，确定无人机基站的飞行路径和无人机基站分配给各个用户的带宽。这种将深度强化学习用于无人机基站路径规划和带宽资源分配的方法，为用户提供了较好的通信服务，计算复杂度低，并且即使用户是移动的，无人机基站也能通过调整飞行路径很好地处理用户移动等问题。

技术领域

本发明涉及无人机基站通信技术领域，具体涉及一种无人机基站路径规划和带宽资源分配方法及装置。

背景技术

无人机基站由于其高移动性，可以在发生自然灾害后建立起应急通信。但是无人机基站却有着电池能量受限的缺点，无法长时间提供通信服务，因此，需要无人机基站提供高能效的服务。但是，相关的轨迹优化和资源分配问题往往是NP-Hard(Non-deterministicPolynomial hard problem，NP困难问题)问题，很难直接解决。

目前的无人机基站轨迹优化以及资源分配方法主要将原始难以优化的复杂的非凸的，通过不断地近似简化转变为可以通过迭代求解的凸的子问题，再借助CVX等工具解凸优化问题。然而，基于传统凸优化理论的计算方法复杂度大，对于问题有大量简化，以及难以处理用户移动等问题，很难在实际中进行应用。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种无人机基站路径规划和带宽资源分配方法及装置。

第一方面，本发明实施例提出一种无人机基站路径规划和带宽资源分配方法，包括：

获取当前环境状态；

基于所述当前环境状态和预置的动作网络，确定无人机基站的相关动作；

根据所述相关动作，确定所述无人机基站的飞行路径和所述无人机基站分配给各个用户的带宽。

可选地，所述当前环境状态至少包括：所述各个用户的位置信息、所述无人机基站的当前位置信息、所述无人机基站的当前飞行速度、所述无人机基站的当前电池剩余电量和所述无人机基站的目标位置信息。

所述基于所述当前环境状态和预置的动作网络，确定无人机基站的相关动作，包括：

将所述各个用户的位置信息、所述无人机基站的当前位置信息、所述无人机基站的当前飞行速度、所述无人机基站的当前电池剩余电量和所述无人机基站的目标位置信息输入预置的动作网络中，得到所述无人机基站的相关动作。

可选地，所述相关动作至少包括：所述无人机基站的飞行速度、所述无人机基站的飞行方向和所述无人机基站分配给各个用户的带宽资源比例。

所述根据所述相关动作，确定所述无人机基站的飞行路径和所述无人机基站分配给各个用户的带宽，包括：

根据所述飞行速度和所述飞行方向，确定所述无人机基站飞行路径；

根据所述无人机基站分配给各个用户的带宽资源比例，确定所述无人机基站分配给所述各个用户的带宽。

可选地，所述预置的动作网络，是以环境状态作为动作网络的输入，在评价网络对其输出进行评价的基础上，进行训练得到。

可选地，所述无人机基站路径规划和带宽资源分配方法还包括：

在训练所述动作网络之前，复制所述无人机基站的电池剩余能量维度，直到所述无人机基站的电池剩余能量维度多于预设能量维度阈值。

可选地，所述无人机基站路径规划和带宽资源分配方法还包括：