申请/专利权人：西安电子科技大学

申请日：2023-12-27

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117793723A

主分类号：H04W16/18

分类号：H04W16/18;H04B7/185;H04W4/90

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明公开了一种面向应急场景的稳定覆盖保障空中基站部署方法，主要解决现有技术空对地覆盖时用户速率不稳定及小区频繁切换造成基站联接不稳定的问题。其实现方案是：在m个无人机内均搭载电源、通信基站、GPS模块和处理器，构成m个空中基站；根据应急场景覆盖需求及影响因素，对空中基站位置进行初始化并确定飞行约束条件和发射功率范围；抵达初始位置后，各空中基站对地面用户建立联接，并获取各个空中基站与用户之间的状态信息；各空中基站通过深度强化学习训练得到下一时刻的飞行参数及发射功率；根据飞行参数对空中基站进行重新部署，并将发射功率分配给地面用户。本发明能保障在应急场景下空对地覆盖的稳定性，可用于空中无线通信网络。

主权项：1.一种面向应急场景的空中基站部署方法，其特征在于，包括如下步骤：1将无人机、电源、通信基站、GPS模块和微型处理器进行组装配置构成空中基站，并调试飞行；2对应急场景进行需求评估，确定空中基站所需覆盖区域、灾害造成的禁飞区域及用户的通信服务需求；3将应急场景划分为若干个栅格，标明所确定的覆盖区域和禁飞区域，并通过同步飞行时间轴协调各空中基站的行动；4根据应急场景下的影响因素确定空中基站的飞行约束及发射功率范围；5初始化空中基站盘旋半径、高度和盘旋中心及空中基站的动作状态矩阵，包括：空中基站的盘旋中心、盘旋半径、飞行高度和发射功率，并设置最大学习次数；6获取各个空中基站与用户之间的状态信息：6a计算当前时刻空中基站对用户的路径损耗、信道增益以及信噪比；6b确定用户与空中基站的联接关系并计算其信干噪比；6c根据信干噪比计算用户速率，将用户速率满足通信需求的用户标明为有效用户；7判断用户当前时刻是否发生小区切换：若用户发生小区切换，则返回步骤6b，否则，将空中基站自身的盘旋中心、盘旋半径和飞行高度发送给相邻空中基站，执行步骤8；8对空中基站进行迭代的深度强化学习；8a各个空中基站获取当前状态，包括：相邻空中基站的盘旋中心、盘旋半径、飞行高度和所联接用户信干噪比，并以贪心算法ε-greedy作为深度强化学习策略；8b将当前状态作为输入，通过深度强化学习选择其下一步动作，得到下一时刻的盘旋中心、盘旋半径、飞行高度和发射功率，且动作要满足步骤4所确定的约束条件；8c各个空中基站执行其选择的动作，对空中基站进行重新部署，并计算稳定服务方差、频谱效率和覆盖率，获得奖励值；8d根据深度学习策略，利用奖励值更新自身动作状态矩阵；8e空中基站结合相邻空中基站的动作状态矩阵，再次更新自身动作矩阵；8f本轮学习完成，当前学习次数加1；9判断空中基站深度强化学习次数是否到达最大学习次数：若未到达最大学习次数，则返回步骤6,否则，完成稳定性覆盖保障空中基站部署。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安电子科技大学 面向应急场景的空中基站部署方法

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