申请/专利权人：北京邮电大学

申请日：2022-06-17

公开（公告）日：2024-05-24

公开（公告）号：CN115209422B

主分类号：H04W16/18

分类号：H04W16/18;H04B7/185;H04B7/06;H04B7/0413

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.24#授权;2022.11.04#实质审查的生效;2022.10.18#公开

摘要：本发明提出了密集城区场景下无人机基站协同组网参数配置方法，具体地，考虑建筑物的遮挡效应并将其量化，通过三维遮挡判断得到链路对应的遮挡因子情况；根据遮挡情况，以用户为中心构建无人机基站服务簇；根据用户的服务簇情况获得簇内用于波束赋形的信道状态信息集合；代入系统模型，通过以用户为中心的联合波束形成设计，形成虚拟的MIMO链路，获得密集城区场景下的无人机基站群组协同优化性能；根据性能情况得到最优无人机基站协同组网的参数配置，即以用户为中心的服务簇大小、无人机群组最优高度和无人机群组数量与天线配置，以降低成本开销并提升系统性能。

主权项：1.一种密集城区下无人机基站协同组网参数配置方法，所述方法包括：量化建筑物遮挡效应，通过三维遮挡判断得到链路对应的遮挡因子情况；根据初始设定无人机基站服务簇的大小K0，对每个用户首先周期性地获取附近无人机的参考信号表示所有无人机集合，按照判断准则得到量化后的遮挡参数，根据参考信号接收强度排序，选择遮挡因子为1的信号较强的K0个无人机，即与该用户具有较好信道条件且未被遮挡的无人机得以被选择组成以用户i为中心的无人机基站服务簇其中服务簇大小K0根据算法设计结果的分析方法进行更新；根据用户的服务簇情况获得簇内用于波束赋形的信道状态信息集合并代入系统模型，通过采用遮挡效应下以用户为中心迭代优化的联合波束赋形算法，获得密集城区场景下的无人机群组协同的系统和速率最大化性能；根据性能情况得到最优无人机协同组网的参数配置，即以用户为中心的服务簇大小、无人机群组最优高度和天线总数一定实际情况下无人机群组数量与天线配置，其中考虑遮挡效应下以用户为中心的联合协同波束赋形设计算法流程具体如下：第一步，根据遮挡情况获取以用户为中心群组架构下无人机服务簇内有限信道状态信息CSI集合，构建系统模型，得到以用户为中心架构下系统和速率优化目标；第二步，初始化迭代次数d＝0，初始化所有无人机k为用户i设计的波束赋形矩阵为并且要求满足单天线功率限制条件；第三步，固定波束赋形矩阵与权值矩阵，基于无人机服务簇内关于用户i的有限的信道状态信息集合计算优化后的用户侧接收矩阵其中为所有用户集合，σ2为用户i侧的接收噪声方差，Vj表示所有无人机基站针对用户j的发射波束赋形矩阵集合，I为单位矩阵；第四步，固定波束赋形矩阵与优化后的用户接收矩阵，计算优化的权值矩阵第五步，固定优化后的用户接收矩阵与优化后的权值矩阵，对服务簇范围内的用户进行波束赋形设计的更新，其中，为考虑遮挡效应及以用户为中心群组架构下用户i到无人机k的有限信道状态信息，为第d次迭代中用户i处计算的均方误差矩阵，μkm为功率约束条件引入的拉格朗日乘子，Bm为第m个元素为1其余元素为0的M维向量，M为无人机天线数，若无人机不再属于用户服务簇范围，则更新波束赋形矩阵d＝d+1；第六步，直到目标和速率收敛或达到最大迭代次数可得最终优化速率，否则重复第三步到第五步。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京邮电大学 一种密集城区下无人机基站协同组网参数配置方法

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