[发明专利]一种面向无人机基站网络的用户多连接配置方法

权利要求书

1.一种面向无人机基站网络的用户多连接配置方法，其特征在于，包括：

对无人机基站部署区域的地形和链路特征进行估计，计算部署区域内各个无人机小区内所有用户的链路状态，初始化用户多连接初始服务集合：

以用户为中心计算固定半径区域内的建筑物平均高度、建筑物空间占比、建筑物密度并利用几何关系得到无人机用户-基站的链路遮挡情况来拟合LoS概率函数P_LoS＝1/(1+ae^{-180b*arctan(h/r)/π+ab})得到地形量化特征参数(a,b)，其中h和r分别为无人机用户到地面服务站点的垂直距离和水平距离；根据无人机基站和用户的相对空间坐标和传播损耗表达式来计算量化用户-无人机潜在服务链路的传播损耗，其中η_LoS和η_NLoS分别表示LoS链路和NLoS链路的附加损耗，α_LoS和α_NLoS分别表示LoS链路和NLoS链路的衰减系数；用户为中心收集临近N个无人机基站的潜在服务链路状态，该潜在服务链路状态是LoS/NLoS状态和传播损耗，计算临近N个无人机基站的潜在服务链路容量，并选取前M个无人机基站构建用户多连接初始服务集合；收集临近无人机小区RSRP信息，并周期上报RSRP信息和自身服务链路状态；根据用户上报信息，对用户无人机基站服务集合进行周期性调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算临近N个无人机基站的潜在服务链路容量，具体包括：

将无人机-用户链路容量表示为：

R_i＝WE[log(1+SINR_i)]

其中，W用户固定分配带宽，E[·]表示关于用户处信干噪比SINR_i的统计平均算子；

E[log(1+SINR_i)]进一步表示为：

其中，E_S[exp(-tS)]和E_I[exp(-tI)]分别表示用户处有用信号和干扰的拉普拉斯变换；

结合干扰和有用信号链路的LoS/NLoS状态，分别计算他们的拉氏变换。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述结合干扰和有用信号链路的LoS/NLoS状态，分别计算他们的拉氏变换，具体包括：

基于潜在链路传播损耗，以用户为中心，确定干扰集合和服务集合；

针对LoS链路，小尺度衰落采用Nakagami-m衰落；针对NLoS链路，小尺度衰落采用瑞利衰落；

基于LoS/NLoS链路状态，干扰和有用信号链路的信号强度表示为：P_R^k＝g_iL_i(r,h),i∈{LoS,NLoS}，其中g_i表示小尺度衰落，k表示链路标号；

拉氏变换分别表示为E_S[exp(-tS)]＝E_g[exp(-tgL(r,h))]＝∫exp(-tgL(r,h))f_g(g)dg，其中Φ_I表示目标链路的干扰站点集合，f_g(g)表示小尺度衰落的概率密度函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户上报信息，对用户无人机基站服务集合进行周期性调整，具体包括：

基于RSRP信息，计算无人机-用户潜在链路LoS/NLoS状态，更新无人机-用户潜在链路传播损耗；

基于小区服务状态信息，计算临近无人机小区受限情况；

基于潜在链路传播损耗和无人机小受限情况，调整用户无人机多连接集合。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于RSRP信息，计算无人机-用户潜在链路LoS/NLoS状态，更新无人机-用户潜在链路传播损耗，具体包括：

基于用户和无人机基站的空间坐标，计算无人机-用户直线传播距离；

将传播距离分别代入LoS/NLoS传播损耗公式，结合RSRP强度，判断链路LoS/NLoS状态；

基于LoS/NLoS状态，更新无人机-用户潜在链路传播损耗。