基于灰狼算法的无人机基站三维空间优化部署
2021-08-06芦方旭米志超李艾静田雨露
兵器装备工程学报 2021年7期
芦方旭,米志超,李艾静,王 海,田雨露
(陆军工程大学 通信工程学院, 南京 210007)
1 引言
在通信网络日益发达的今天,特别是随着5G技术的发展成熟,对通信网络提出更高的要求,但是军事斗争或者地震、海啸等自然灾害过后,基站损毁、地面通信网络瘫痪,无法有力的提供通信支撑时,无人机成本低廉、灵活性强、部署迅速的优点凸显,将通信单元安装在无人机上,构成无人机基站,可以紧急提供通信服务。无人机基站与地面基站主要的不同点在于:地面基站是固定的,通信范围是确定的,设备复杂程度较高,技术较为成熟;无人机的灵活性可以使得无人机基站部署更加方便,但是受限于目前电池技术的发展,无人机基站的载重、滞空、功率有限,并且基站的高度直接影响通信覆盖范围的大小[1]。多基站覆盖通信时,一个用户可能收到多个基站的接收信号,地面基站通过合理的规划和复杂的通信技术可以避免,但是对于小巧灵活的无人机基站如何在三维空间快速部署,既能满足通信覆盖需求又能最小化用户的接收干扰功率就需要进行重点研究。
现有的无人机基站通信覆盖研究中,使用凸包算法[2]、深度Q网络(deep Q network,DQN)[3]、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)[4]、在线部署优化方法(记为 BRBDA)[5]来进行无人机基站的部署,但大多没有考虑用户存在接收功率干扰的情形;还有部分文献考虑干扰的特殊情形,文献[6]仅考虑了干扰条件下,2个无人机基站的部署问题,无人机数量太少,缺少普适应,文献[7]虽考虑干扰情况下无人机基站的部署问题,但假设地面用户的分布设定为均匀分布,不具有普遍性。……
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