[发明专利]一种面向无人机基站网络的切换参数设定方法

说明书

本发明提供一种面向无人机基站网络的切换参数设定方法。无人机网络能提供更加灵活的网络架构，为减少用户不必要的切换与数据中断，切换参数需要细致的设定。在所述方法中，通过利用原服务基站与目标基站的配置参数和环境参数以及用户状态，以切换失败概率与乒乓效应概率为指标，设定最优的切换参数。具体为，以基站高度、基站距离、基站发射功率、环境参数和用户速度参数为输入参数，在切换参数(切换触发时间、裕度)的所有可能取值下，估计用户的切换失败概率与乒乓效应概率。设置切换代价因子，将切换失败概率与乒乓效应概率依据切换代价因子得到切换代价参考值，选择切换代价参考值最低时的切换参数，从而完成无人机网络的切换参数设定。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及未来第五代移动通信(Beyond 5thgeneration，B5G)和第六代移动通信(6th Generation,6G)中,面向无人机基站网络的切换参数设定方法。

背景技术

在未来第五代移动通信(B5G)无线电接入网络将无缝且无所不在地连接一切，并与当前的第四代(4G)蜂窝网络相比，支持至少千倍的流量和千亿个已连接的无线设备，以及对可靠性，延迟等的多样化要求。这将导致当前的基础架构面临巨大的容量需求，为了适应这些不断增长的需求，由于流量需求的高动态变化，导致各种需要补盲补热的应急场景下，需要临时部署的无人机基站来支撑，辅助地面基站形成高动态的网络架构。为了满足高动态流量的需求，网络需要更加灵活的网络架构，例如，无人机可以在热点高流量密度地区为地面基站提供支撑，或在需要超可靠的低延迟通信时处理其他紧急情况方面发挥中心作用。所以，凭借无人机基站的种种优点，无人机将在未来5G中成为重要的组成部分。

为了利用无人机的优势并提供更灵活的结构，无人机辅助蜂窝网络被视为满足不断增长的通信需求的解决方案。无人机辅助蜂窝网络可以协调同一区域中的多种类型的小区，例如宏小区和微小区，较高高度的无人机具有很高的与地面用户和无人机的视距连接的可能性，但同时，因为无人机高度可调，无人机基站可能与用户存在较大的高度差，导致用户接收到的信号变弱，并且因为高动态特性，信号波动加剧。这都将导致无人机辅助蜂窝网络中切换失败率和乒乓效应概率要比仅具有宏小区的网络要高得多，因此无人机辅助蜂窝网络中切换参数需要细致的设定。

针对上述挑战，本方案提出了一种面向无人机基站网络的切换参数设定方法，该方法中，每次决定切换参数时，需要依据用户的原服务宏站与目标无人机基站，获得宏站与无人机基站的距离、各自的天线高度以及两者的发射功率，还需要获取用户的移动速度；在计算出切换触发边界的分布以及切换失败边界的分布后，依据以上参数可以计算此次切换在一定切换参数下的切换失败概率与乒乓效应概率。切换触发时间和裕度的取值范围依据所处系统的标准定义；依据获取的用户速度等参数，在系统所有可选的切换参数下，计算所有可能的切换失败概率与乒乓效应概率并设置切换代价因子。比较各个切换参数下的切换代价参量，选择并应用其中切换代价参量最小时的切换参数，从而完成切换参数的设定。

发明内容

本发明面向无人机基站网络，提出了一种切换参数设定方法，无人机基站在地面宏基站覆盖边缘进行部署，宏站用户进入无人机覆盖范围时，系统选择最佳的切换参数。具体地，每次决定切换参数时，依据用户的原服务宏站与目标无人机基站，获得宏站与无人机基站的距离、地面宏站和无人机基站的天线高度以及两者的发射功率，还需要获取用户的移动速度；依据以上参数计算此次切换在一定切换参数下的切换失败概率与乒乓效应概率。依据所处系统的标准定义得出切换触发时间和裕度的取值范围；依据获取的用户速度参数，在系统所有可选的切换参数下，计算所有可能的切换失败概率与乒乓效应概率并设置切换代价因子。比较各个切换参数下的切换代价参量，选择并应用其中切换代价参量最小时的切换参数，从而完成切换参数的设定。

本发明的面向无人机基站网络的切换参数设定方法包括一下步骤：

步骤200，根据原服务基站和目标基站配置参数与环境参数，获得目标无人机基站切换触发边界和切换失败边界的半径分布。