一种飞行设备的通信方法及设备、服务器和存储介质与流程

1.本发明涉及通信的技术领域，特别是涉及一种飞行设备的通信方法及设备、服务器和存储介质。


背景技术：

2.由于飞行设备的移动性和高空作业等特性，导致飞行设备在网络中的链路可能会出现间歇连通以及节点的切换，而频繁的节点切换可能会严重飞行设备的数据传输；因此，在飞行设备移动时，如何为飞行设备选择最优的接入节点是当前亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，提出了以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种飞行设备的通信方法及设备、服务器和存储介质，包括：一种飞行设备的通信方法，方法包括：目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息，并接收多个相邻节点基于接入请求消息返回的信道状态信息；相邻节点包括与目标飞行设备相邻的其他飞行设备和/或基站；根据信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点的链路连通信息；根据链路连通信息，从多个相邻节点中确定至少一个候选接入节点，并分别确定每个候选接入节点对应的目标飞行设备的初始发射功率和初始数据传输速率；基于初始发射功率和初始数据传输速率，从至少一个候选接入节点中，确定目标接入节点，并控制目标飞行设备接入目标接入节点。
4.可选地，根据链路连通信息，从多个相邻节点中确定至少一个候选接入节点，包括：根据目标相邻节点的目标链路连通信息，判断目标飞行设备在与目标相邻节点相连时，目标相邻节点对应的目标链路能否完整传输目标飞行设备发送的数据；当目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据时，将目标相邻节点作为候选接入节点。
5.可选地，目标链路连通信息包括目标连通时长，根据目标相邻节点的目标链路连通信息，判断目标飞行设备在与目标相邻节点相连时，目标相邻节点对应的目标链路能否完整传输目标飞行设备发送的数据，包括：获取与目标飞行设备对应的目标数据传输时长；当目标连通时长不小于目标数据传输时长时，判定目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据。
6.可选地，目标链路连通信息包括目标中断概率和目标连通时长；根据目标相邻节点的目标链路连通信息，判断目标飞行设备在与目标相邻节点相连时，目标相邻节点对应的目标链路能否完整传输目标飞行设备发送的数据，包括：
根据目标中断概率和目标连通时长，确定目标有效连通时长；获取与目标飞行设备对应的目标数据传输时长；当目标有效连通时长不小于目标数据传输时长时，判定目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据。
7.可选地，当目标接入节点为其他飞行设备时，方法还包括：获取相对于目标飞行设备一跳范围内的飞行设备的平均功率，以及相对于目标飞行设备两跳范围内任意一对其他飞行设备的平均距离；根据平均功率和平均距离，确定第一目标功率，并根据第一目标功率对目标飞行设备进行控制。
8.可选地，当目标接入节点为基站时，方法还包括：确定目标飞行设备的解码顺序；当目标飞行设备的解码顺序为第一解码顺序时，根据预设功率对目标飞行设备进行控制；当目标飞行设备的解码顺序为第二解码顺序时，根据预设功率确定第二目标功率；根据第二目标功率对目标飞行设备进行控制。
9.本发明实施例还提供了一种飞行设备的通信设备，设备包括：信息获取模块，用于目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息，并接收多个相邻节点基于接入请求消息返回的信道状态信息；相邻节点包括与目标飞行设备相邻的其他飞行设备和/或基站；信息确定模块，用于根据信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点的链路连通信息；筛选模块，用于根据链路连通信息，从多个相邻节点中确定至少一个候选接入节点，并分别确定每个候选接入节点对应的目标飞行设备的初始发射功率；第一控制模块，用于基于初始发射功率，从至少一个候选接入节点中，确定目标接入节点，并控制目标飞行设备接入目标接入节点。
10.可选地，筛选模块，包括：判断子模块，用于根据目标相邻节点的目标链路连通信息，判断目标飞行设备在与目标相邻节点相连时，目标相邻节点对应的目标链路能否完整传输目标飞行设备发送的数据；节点筛选子模块，用于当目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据时，将目标相邻节点作为候选接入节点。
11.本发明实施例还提供了一种服务器，包括处理器、存储器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上的飞行设备的通信方法。
12.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上的飞行设备的通信方法。
13.本发明实施例具有以下优点：本发明实施例中，目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息，并接收多个相邻节点基于接入请求消息返回的信道状态信息；相邻节点包括与目标飞行设备相邻的其
uav（后续简称为u2u模式）组成异构网络，以摆脱对地面基站部署的区域限制，以弥补地面网络和监控系统灵活性差、覆盖区域有限等不足。其中，u2g模式可以指飞行设备与地面基站之间进行通信的模式；u2u模式可以指飞行设备与飞行设备之间进行通信的模式。
22.由于目标飞行设备是处于移动中的，这可能导致目标飞行设备的接入点是实时变化的，为了选择针对目标飞行设备的最优的接入节点，本发明实施例可以先控制目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息。接入请求消息可以用于从相邻节点中，获取目标节点与该相邻节点之间的链路的信道状态信息。
23.步骤102、根据信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点的链路连通信息；其中，链路连通信息可以用于表征目标飞行设备与相邻节点之间的链路的连通情况，例如：连通时长、有效连通时长等。
24.在实际应用中，可以预先对所有的相邻节点进行初步的筛选，以便将将连通情况不满足要求的相邻节点剔除，例如：可以将连通时长不足以传输完目标飞行设备所需要传输的数据所对应的节点剔除。
25.具体的，可以在获取到信道状态信息后，基于信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点之间的链路的链路连通信息。
26.步骤103、根据链路连通信息，从多个相邻节点中确定至少一个候选接入节点，并分别确定每个候选接入节点对应的目标飞行设备的初始发射功率和初始数据传输速率；然后，可以根据每个相邻节点对应的链路连通信息，来判断是否将该相邻节点剔除，还是将该相邻节点作为候选接入节点。具体的，可以将链路连通信息满足预设要求的相邻节点作为候选接入节点；同时，可以将链路连通信息不满足预设要求的相邻节点剔除。
27.在从多个相邻节点中确定出至少一个候选接入节点后，可以再确定目标飞行设备与每个候选接入节点进行通信时的初始发射功率和初始数据传输速率。具体的，可以根据每个候选接入节点对应的信道状态信息，来确定目标飞行设备与每个候选接入节点进行通信时的初始发射功率和初始数据传输速率。
28.步骤104、基于初始发射功率和初始数据传输速率，从至少一个候选接入节点中，确定目标接入节点，并控制目标飞行设备接入目标接入节点。
29.在确定每个候选接入节点对应的初始发射功率和初始数据传输速率后，可以基于初始发射功率和数据传输效率，分别确定每个候选接入节点的吞吐量，并将吞吐量最大的候选接入节点作为目标接入节点。
30.在确定目标接入节点后，可以控制目标飞行设备接入目标接入节点；从而，目标飞行设备可以向目标接入节点传输数据。
31.本发明实施例中，目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息，并接收多个相邻节点基于接入请求消息返回的信道状态信息；相邻节点包括与目标飞行设备相邻的其他飞行设备和/或基站；根据信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点的链路连通信息；根据链路连通信息，从多个相邻节点中确定至少一个候选接入节点，并分别确定每个候选接入节点对应的目标飞行设备的初始发射功率和初始数据传输速率；基于初始发射功率和初始数据传输速率，从至少一个候选接入节点中，确定目标接入节点，并控制目标飞行设备接入目标接入节点。通过本发明实施例，实现了在飞行设备快速移动的过程中，能
够为飞行设备选择最优的接入节点，从而保证了飞行设备的数据传输的质量和数据量。
32.另外，仅基于与相邻节点的链路的信息，来确定目标飞行设备的接入节点，可以减少在选择接入节点时，收集链路的状态信息对整体网络性能的影响；以及提高接入节点确定的速率。
33.参照图2，示出了本发明实施例的另一种飞行设备的通信方法的步骤流程图，包括如下步骤：步骤201、目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息，并接收多个相邻节点基于接入请求消息返回的信道状态信息；由于目标飞行设备是处于移动中的，这可能导致目标飞行设备的接入点是实时变化的，为了选择针对目标飞行设备的最优的接入节点，本发明实施例可以先控制目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息。接入请求消息可以用于从相邻节点中，获取目标节点与该相邻节点之间的链路的信道状态信息。
34.步骤202、根据信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点的链路连通信息；在实际应用中，可以预先对所有的相邻节点进行初步的筛选，以便将将连通情况不满足要求的相邻节点剔除，例如：可以将连通时长不足以传输完目标飞行设备所需要传输的数据所对应的节点剔除。具体的，可以在获取到信道状态信息后，基于信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点之间的链路的链路连通信息。
35.步骤203、根据目标相邻节点的目标链路连通信息，判断目标飞行设备在与目标相邻节点相连时，目标相邻节点对应的目标链路能否完整传输目标飞行设备发送的数据；然后，可以根据每个相邻节点对应的链路连通信息，来判断是否将该相邻节点剔除，还是将该相邻节点作为候选接入节点。
36.具体的，可以先将相邻节点中的任意一个节点作为目标相邻节点，并将该目标相邻节点与目标飞行设备之间的链路作为目标链路。
37.然后，可以基于目标相邻节点对应的链路连通信息，来判断目标链路能否完整传输目标飞行设备所需要发送的数据。
38.在本发明一实施例中，目标链路连通信息包括目标连通时长，步骤203可以通过如下子步骤实现：子步骤11、获取与目标飞行设备对应的目标数据传输时长；其中，目标连通时长可以用于表征目标飞行设备和目标相邻节点之间的目标链路所连通的时长。
39.在实际应用中，目标链路能否完整传输目标飞行设备所需要发送的数据，可以基于目标飞行设备发送数据所需要的目标数据传输时长，和目标链路的目标连通时长来判断。
40.因此，在进行判断前，可以再获取目标飞行设备对应的目标数据传输时长；具体的，可以基于目标飞行设备对应的初始数据传输速率，和所要发送的数据的数据量来确定目标数据传输时长。
41.子步骤12、当目标连通时长不小于目标数据传输时长时，判定目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据。
42.在确定目标连通时长和目标数据传输时长后，可以通过比较目标连通时长和目标数据传输时长的大小关系，来判断目标链路能否完整传输目标飞行设备所要发送的数据。
43.具体的，如果目标连通时长小于目标数据传输时长，可以表示目标飞行设备如果采用该目标链路与目标接入节点进行通信的话，数据将无法完整的传输，这将导致目标飞行设备将频繁的切换链路。此时，可以剔除该目标接入节点；然后，可以继续对下一个相邻节点进行判断。
44.如果目标连通时长不小于目标数据传输时长，可以表示目标飞行设备如果采用该目标链路与目标接入节点进行通信的话，数据可以完整的传输。此时，可以将该目标接入节点作为候选接入节点。然后，可以继续对下一个相邻节点进行判断。
45.在本发明另一实施例中，目标链路连通信息包括目标中断概率和目标连通时长；步骤203可以通过如下子步骤实现：子步骤21、根据目标中断概率和目标连通时长，确定目标有效连通时长；其中，中断概率是链路容量的另一种表达方式，当链路容量不能满足所要求的用户速率时，就会产生中断事件，这个事件呈概率分布的，取决于链路的平均信噪比及其信道衰落分布模型。
46.在实际应用中，可以基于信道状态信息来确定目标中断概率和目标连通时长；然后，可以基于目标中断概率和目标连通时长确定目标链路的目标有效连通时长；目标有效连通时长可以用于表征目标链路的有效服务时长，相比于目标连通时长来说，目标有效连通时长能够更准确的反应目标链路的当前状态。
47.子步骤22、获取与目标飞行设备对应的目标数据传输时长；在进行判断前，可以再获取目标飞行设备对应的目标数据传输时长；具体的，可以基于目标飞行设备对应的初始数据传输速率，和所要发送的数据的数据量来确定目标数据传输时长。
48.子步骤23、当目标有效连通时长不小于目标数据传输时长时，判定目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据。
49.在确定目标有效连通时长和目标数据传输时长后，可以通过比较目标有效连通时长和目标数据传输时长的大小关系，来判断目标链路能否完整传输目标飞行设备所要发送的数据。
50.具体的，如果目标有效连通时长小于目标数据传输时长，可以表示目标飞行设备如果采用该目标链路与目标接入节点进行通信的话，数据将无法完整的传输，这将导致目标飞行设备将频繁的切换链路。此时，可以剔除该目标接入节点；然后，可以继续对下一个相邻节点进行判断。
51.如果目标有效连通时长不小于目标数据传输时长，可以表示目标飞行设备如果采用该目标链路与目标接入节点进行通信的话，数据可以完整的传输。此时，可以将该目标接入节点作为候选接入节点。然后，可以继续对下一个相邻节点进行判断。
52.步骤204、当目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据时，将目标相邻节点作为候选接入节点；如果判定目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据的话，可以将该目标链路对应的目标相邻节点作为目标飞行设备的候选接入节点。
53.步骤205、分别确定每个候选接入节点对应的目标飞行设备的初始发射功率和初始数据传输速率；在从多个相邻节点中确定出至少一个候选接入节点后，可以再确定目标飞行设备与每个候选接入节点进行通信时的初始发射功率和初始数据传输速率。具体的，可以根据每个候选接入节点对应的信道状态信息，来确定目标飞行设备与每个候选接入节点进行通信时的初始发射功率和初始数据传输速率。
54.步骤206、基于初始发射功率和初始数据传输速率，从至少一个候选接入节点中，确定目标接入节点，并控制目标飞行设备接入目标接入节点；在确定每个候选接入节点对应的初始发射功率和初始数据传输速率后，可以基于初始发射功率和数据传输效率，分别确定每个候选接入节点的吞吐量，并将吞吐量最大的候选接入节点作为目标接入节点。
55.在确定目标接入节点后，可以控制目标飞行设备接入目标接入节点；从而，目标飞行设备可以向目标接入节点传输数据。
56.步骤207、当目标接入节点为其他飞行设备时，获取相对于目标飞行设备一跳范围内的飞行设备的平均功率，以及相对于目标飞行设备两跳范围内任意一对其他飞行设备的平均距离；在实际应用中，为了减少网络中的干扰信号，增加数据传输可靠性，可以在确定目标接入节点后，对目标飞行设备的发射功率进行控制。
57.具体的，如果目标接入节点是其他飞行设备的话，可以先获取相对于目标飞行设备一跳范围内的飞行设备的平均功率，以及相对于目标飞行设备两跳范围内任意一对其他飞行设备的平均距离。该平均功率和平均距离可以从目标飞行设备与接入节点（其他飞行设备和基站）历史的传输信息中获取。
58.步骤208、根据平均功率和平均距离，确定第一目标功率，并根据第一目标功率对目标飞行设备进行控制；在获取到平均功率和平均距离后，可以基于平均距离、平均功率和目标飞行设备的初始发射功率来确定第一目标功率。
59.在确定第一目标功率后，可以根据第一目标功率对目标飞行设备进行控制，以便目标飞行设备可以按照第一目标功率向目标接入节点发送所要发送的数据；该第一目标功率可以使得目标飞行设备在向目标接入节点发送数据时，网络性能得到最大化的使用。
60.步骤209、当目标接入节点为基站时，确定目标飞行设备的解码顺序；当飞行设备选择基站作为接入节点时，是利用noma技术接入信道的，而每个noma信道又只能承载两架飞行设备；其中，两架飞行设备中第一个被解码的飞行设备的链路不会影响到第二个被解码的飞行设备的链路，但是第二个被解码的飞行设备的链路会影响到第一个被解码的飞行设备的链路。
61.因此，当目标接入节点是基站的话，可以先确定目标飞行设备的解码顺序，然后基于目标飞行设备的解码顺序来确定用于对目标飞行设备进行控制的功率。
62.步骤210、当目标飞行设备的解码顺序为第一解码顺序时，根据预设功率对目标飞行设备进行控制；具体的，如果目标飞行设备的解码顺序是第一解码顺序的话，可以将预设功率作
为对目标飞行设备进行控制的功率；预设功率可以指目标飞行设备所能达到的最大功率。
63.然后，可以根据预设功率对目标飞行设备进行控制，以便目标飞行设备可以按照预设功率向目标接入节点发送所要发送的数据。
64.步骤211、当目标飞行设备的解码顺序为第二解码顺序时，根据预设功率确定第二目标功率；根据第二目标功率对目标飞行设备进行控制。
65.如果目标飞行设备的解码顺序为第二解码顺序的话，可以基于预设功率，确定第二目标功率；第二目标功率可以使得目标飞行设备在向目标接入节点发送数据时，同一noma信道的网络性能得到最大化的使用。
66.然后，可以根据第二目标功率对目标飞行设备进行控制，以便目标飞行设备可以按照第二目标功率向目标接入节点发送所要发送的数据。
67.1、网络模型：飞行设备（后续以uav表示）可以选择u2u和u2g两种接入模式；用m表示接入模式集合，n表示所有飞行设备的集合，ω为可选择接入点集合包括飞行设备和基站。
68.表示uav i
选择模式m发送数据给接入点 j所使用的功率，初始时所有uav的发射功率为p0。假设uavi以速率r
ij
发送数据到uavj其效用函数表示为u（r
ij
），当r
ij
=0时，u（r
ij
）=0，同时为连续、严格凸函数。
69.uav i
需要发送的数据量为di，sinr
ij
表示uavi和uavj之间链路处的当前的信干噪比，β为信干噪比阈值，用d
ij
表示任意两个节点（包括uav和gb）间的距离。ct
ij
表示uavi和接入节点j之间的连通时长，c
ij
为链路（i，j）可承载的最大数据容量，其中，网络带宽规约为单位量。
70.2、中断概率模型：u2g链路的信道增益h
ig
在non-line of sight环境下服从指数分布，其概率密度函数为：，同时。大规模路径损失表示为，其中，α＞2为衰减系数。uavi发送的数据能够被gb正确解码的概率表示为：1-p
ig
。；其中，p
ig
表示为：；根据h
ig
的概率密度函数可以得到：；其中，no为环境噪声，可以基于信道状态信息确定。
71.uavi与uavj在line of sight条件下通信，其链路的信道增益h
ij
服从莱斯分布，概率密度函数为：；其中k为莱斯因子，i0（.）是零阶一类修正贝塞尔函数。
72.uavi发送的信号被uavj正确接收的概率为1-p
ij
。
73.其中，p
ij
表示为：；其中，i为网络中总的干扰信号。
74.根据h
ij
的概率密度函数，可以得到：；其中，q（a，b）为一节marcum q函数。
75.3、解决方案：定义为指示变量，取值为0或1，当uavi选择uav（或者gb）作为接入节点，那么=1，当uavi选择gb（或者uav）作为接入节点，那么=0。
76.以uav的发射功率函数之和为优化目标，以uav数据传输时长与连通时长、链路可靠性等位约束条件，可以把问题形式化为p：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.1）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.2）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.3）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.4）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.5）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.6）（1.1）要求每架uav选择u2u或u2g模式和最优的数据传输速率以最大化效用函数u（r
ij
）。
77.（1.2）保证所建立链路的可靠性，（1.3）要求所建立的u2u或u2g链路的生命周期大于或等于uav当前传输数据所需要的时间，其主要作用是减少链路切换频率。
78.（1.4）要求所有接入到节点的传输速率之和不能超过所承载的最大容量。
79.在发送数据之前，（1.5）保证每个uav只能选择一种通信模式和一个接入节点。
80.（1.6）给定了变量的取值范围。
81.结合优化目标和约束条件可知，（1.1）-（1.6）是混合整数非线性优化问题，根据已有的研究成果可知该混合整数非线性优化问题为np-hard。
82.由于无线链路的不可靠性，只考虑链路连通时间并不能确定uav能够完成自己的数据传输任务，因此联合考虑中断概率和连通时间作为链路的有效服务时间能够更准确地反应当前链路状态。修改约束(1.3)为，选择符合条件的接入点加入到集合hi。
83.通过以上操作问题p可以修改为p1：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.7）s.t（1.6）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.8）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.9）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.10）从结构上看，p1比p的复杂度低，p1的解空间是p的子集。
84.目标函数（1.7）融合整数变量和非线性函数u（r
ij
），同时优化这两个参数比较困难；因此，本发明实施例可以利用一个参数的可行解求解另一个参数的最优值。
85.假设存在初始的可行数据速率向量使每架uav能够在满足约束条件（1.9）下发送数据，每架uav确定数据传输效率后，效用函数u（r
ij
）可以作为一个常数。
86.根据sinr
ij
和β可以计算出uavi的初始化功率为，r
ij
的初始值可以根据香农定理和得到，即 。
87.其中，为uavi和uavj之间链路初始时的信干噪比。
88.由于β是一个与信道状态无关的常量，不会受到uav所选接入节点的影响，因此，所设置的r
ij
的初始值（即初始数据传输速率）能够很好地适用链路状态的变化。
89.这样子，问题p1可以进一步简化为整数规划问题p2，具体形式如下：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.11）s.t（1.6），（1.9），（1.10）网络中uav之间发送数据是相互独立的，因此可以在任意uavi处解决接入选择问题，即把问题（1.11）分解为n个子问题。在uavi处的子问题表示为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.12）s.t（1.6），（1.9），（1.10）uavi从hi中选择一个满足约束（1.9）同时能够使u（r
ij
）最大化的接入节点，即，。
90.当所有uav都选择了最优接入节点，可以得到一个二进制向量。
91.然后，可以把得到的向量x
*
代入问题p2中得到p3：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.13）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1.14）根据u（r
ij
）的凸性和约束（1.13）线性关系可知（1.12）-（1.13）为凸优化问题；因此，可以利用拉格朗日方式得到功率最优解向量p
*
。
92.由于u2g和u2u链路的接入模式不同，需要分别计算两种模式下uav的最优发射功率。
93.①
、当uav选择gb作为接入点时，第一个解码的信号不会干扰任何其他uav的信号，因此可以把uav1的发射功率设置为最大值p
max
。
94.由于只考虑两架uav的noma接入方法，因此第二架uav从初始功率开始调节自身的
功率值，直到满足最大化。
95.②
、当uav选择u2u作为接入模式时，需要综合考虑其功率值和对其他uav信号产生的干扰。为了能够使uav能够利用局部信息调节自身功率，假设功率每次增加的值为
△
p。
96.根据u2u模式下sinr模型可知，uav增加自身的发射功率值，必将为网络中其他传输带来更多的干扰信号，从而降低了网络性能。因此通过忽略小规模衰减对通信带来的影响，要求每架uav通过计算和来控制自身的发射功率以最大化网络性能。
97.其中，为相对于目标uav一跳范围内的uav的平均发射功率，为相对于目标uav两跳范围内的任意两个uav之间距离的平均距离。
98.当s1 s2的值达到最大时，得到最优的uav发射功率。
99.在本发明实施例中，目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息，并接收多个相邻节点基于接入请求消息返回的信道状态信息；根据信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点的链路连通信息；根据目标相邻节点的目标链路连通信息，判断目标飞行设备在与目标相邻节点相连时，目标相邻节点对应的目标链路能否完整传输目标飞行设备发送的数据；当目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据时，将目标相邻节点作为候选接入节点；分别确定每个候选接入节点对应的目标飞行设备的初始发射功率和初始数据传输速率；基于初始发射功率和初始数据传输速率，从至少一个候选接入节点中，确定目标接入节点，并控制目标飞行设备接入目标接入节点；通过本发明实施例，实现了基于链路能否完整传输目标飞行设备发送的数据，来判断链路的状态，并基于链路的状态来筛选接入节点，从而保证了目标接入节点能够完整的接收到目标飞行设备所发送的数据，减少了目标飞行设备在移动过程中传输数据时链路切换的频率。
100.另外，通过对目标飞行设备的发射功率进行控制，减少了网络中的干扰信号，增加了数据传输的可靠性。
101.且在确定发送功率时，仅基于相邻与相邻节点的链路的信息来确定，减少了确定发射功率时的宽带资源的占用。
102.需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
103.参照图3，示出了本发明实施例的一种飞行设备的通信设备的结构示意图，包括如下模块：信息获取模块301，用于目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息，并接收多个相邻节点基于接入请求消息返回的信道状态信息；相邻节点包括与目标飞行设备相邻的其他飞行设备和/或基站；信息确定模块302，用于根据信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节
点的链路连通信息；筛选模块303，用于根据链路连通信息，从多个相邻节点中确定至少一个候选接入节点，并分别确定每个候选接入节点对应的目标飞行设备的初始发射功率；第一控制模块304，用于基于初始发射功率，从至少一个候选接入节点中，确定目标接入节点，并控制目标飞行设备接入目标接入节点。
104.在本发明的一实施例中，筛选模块303，包括：判断子模块，用于根据目标相邻节点的目标链路连通信息，判断目标飞行设备在与目标相邻节点相连时，目标相邻节点对应的目标链路能否完整传输目标飞行设备发送的数据；节点筛选子模块，用于当目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据时，将目标相邻节点作为候选接入节点。
105.在本发明的一实施例中，目标链路连通信息包括目标连通时长；判断子模块，用于获取与目标飞行设备对应的目标数据传输时长；当目标连通时长不小于目标数据传输时长时，判定目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据。
106.可选地，目标链路连通信息包括目标中断概率和目标连通时长；判断子模块，用于根据目标中断概率和目标连通时长，确定目标有效连通时长；获取与目标飞行设备对应的目标数据传输时长；当目标有效连通时长不小于目标数据传输时长时，判定目标链路能完整传输目标飞行设备发送的数据。
107.可选地，当目标接入节点为其他飞行设备时，设备还包括：第二控制模块，用于获取相对于目标飞行设备一跳范围内的飞行设备的平均功率，以及相对于目标飞行设备两跳范围内任意一对其他飞行设备的平均距离；根据平均功率和平均距离，确定第一目标功率，并根据第一目标功率对目标飞行设备进行控制。
108.可选地，当目标接入节点为基站时，设备还包括：第三控制模块，用于确定目标飞行设备的解码顺序；当目标飞行设备的解码顺序为第一解码顺序时，根据预设功率对目标飞行设备进行控制；当目标飞行设备的解码顺序为第二解码顺序时，根据预设功率确定第二目标功率；根据第二目标功率对目标飞行设备进行控制。
109.本发明实施例中，目标飞行设备向多个相邻节点发送接入请求消息，并接收多个相邻节点基于接入请求消息返回的信道状态信息；相邻节点包括与目标飞行设备相邻的其他飞行设备和/或基站；根据信道状态信息，分别确定目标飞行设备与每个相邻节点的链路连通信息；根据链路连通信息，从多个相邻节点中确定至少一个候选接入节点，并分别确定每个候选接入节点对应的目标飞行设备的初始发射功率和初始数据传输速率；基于初始发射功率和初始数据传输速率，从至少一个候选接入节点中，确定目标接入节点，并控制目标飞行设备接入目标接入节点。通过本发明实施例，实现了在飞行设备快速移动的过程中，能够为飞行设备选择最优的接入节点，从而保证了飞行设备的数据传输的质量和数据量。
110.另外，仅基于与相邻节点的链路的信息，来确定目标飞行设备的接入节点，可以减少在选择接入节点时，收集链路的状态信息对整体网络性能的影响；以及提高接入节点确定的速率。
111.本发明实施例还提供了一种服务器，包括处理器、存储器及存储在存储器上并能
够在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上的飞行设备的通信方法。
112.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上的飞行设备的通信方法。
113.对于设备实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
114.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
115.本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、设备、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
116.本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
117.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
118.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
119.尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
120.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
121.以上对所提供的一种飞行设备的通信方法及设备、服务器和存储介质，进行了详
细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。