一种面向三维空间移动无人机用户的切换参数配置方法与流程

技术特征：
1.一种面向三维空间移动无人机用户的切换参数配置方法，其特征在于，包括：以异构蜂窝网络覆盖区域为无人机用户移动的目标区域，获取到目标异构场景的部署参数，包括基站的分布密度、发射功率、天线增益等；选取典型单个宏基站、小基站场景，通过对切换触发条件化简推导得到近似以小基站为中心的半球状切换触发边界；引入对无人机三维移动的建模，其中无人机的起始位置由水平方向的poisson分布和竖直方向的均匀分布确定，每一次移动都由三维矢量速度决定方向和距离；利用切换触发边界将无人机用户发生切换的概率计算问题转化为无人机移动形成的可连接基站区域内存在小基站分布的几何问题，从而可以简化的推导出在该种三维移动模式下的切换触发概率表达式；基于切换触发概率，可以使用切换失败概率和乒乓概率这一对切换指标来联合表征通信系统的切换性能；基于已经获得的异构网络部署参数和无人机的移动参数可以得到无人机的切换状态，进一步去分析无人机在触发边界内的滞留时间与ttt、乒乓阈值tp的大小关系就可以得到切换失败概率和乒乓概率；再根据切换失败概率和乒乓概率随异构网络部署参数、无人机移动参数和切换参数的变化关系的权衡就可以得到最优的参数方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标异构场景的部署参数，包括基站的分布密度、发射功率、天线增益等；选取典型单个宏基站、小基站场景，通过对切换触发条件化简推导得到近似以小基站为中心的半球状切换触发边界；此过程还包括：切换失败触发边界的相似求解。3.根据权利要求1所述的无人机移动建模方法，其特征在于，无人机的起始位置由水平方向的poisson分布和竖直方向的均匀分布h～u(h
min
,h
max
)确定，每一次移动都由三维矢量速度的方向移动，其中θ为移动方向与竖直方向的夹角，服从均匀分布θ～u(0,π)，v是单次的移动距离。4.根据权利要求1或2所述的切换触发概率求解方法，利用切换触发边界将无人机用户发生切换的概率计算问题转化为无人机移动形成的可连接基站区域内存在小基站分布的几何问题，从而可以简化的推导出在该种三维移动模式下的切换触发概率表达式为：根据得到的切换触发概率和相似的失败触发概率，可以进一步的求解切换失败概率和乒乓概率。5.根据权利要求1所述的切换失败概率的计算方法，其特征在于，基于已经获得的异构网络部署参数和无人机的移动参数可以得到无人机的切换状态，进一步去分析无人机在触发边界内的滞留时间与ttt、乒乓阈值t
p
的大小关系就可以得到切换失败概率和乒乓概率的表达式；再根据切换失败概率和乒乓概率随异构网络部署参数、无人机移动参数和切换参数的变化关系的权衡就可以得到最优的参数方案。

技术总结
异构网络和无人机的高动态移动提高网络容量的同时也带来了移动管理的巨大挑战；因此，本发明实例研究了一种面向三维空间移动无人机用户的切换参数配置方法。具体如下：首先获取目标异构场景的部署参数，推导得到近似以小基站为中心的半球状切换触发边界；再引入对无人机三维移动的建模，从而推导出切换触发概率表达式；其次，基于切换触发概率，得到失败概率和乒乓概率关于部署和切换参数TTT、offset的表达式，从而使用切换失败概率和乒乓概率这一对切换指标来联合表征通信系统的切换性能；最后就可得到最优的参数方案。本发明采用触发边界的切换建模方式，考虑无人机的三维移动影响，最优化无人机三维移动参数和切换参数。最优化无人机三维移动参数和切换参数。最优化无人机三维移动参数和切换参数。


技术研发人员：张鸿涛 郭银乾 魏皓琰
受保护的技术使用者：北京邮电大学
技术研发日：2021.09.15
技术公布日：2022/1/28