【摘要】：因?yàn)闊o人機(jī)具有低成本、可快速部署、廣覆蓋等特征,可以作為空中基站,為地面用戶提供通信服務(wù)。無人機(jī)作為空中基站,一方面可以提高傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量,分流熱點(diǎn)小區(qū)的業(yè)務(wù)。另一方面,可以在災(zāi)害地區(qū)滿足快速通信恢復(fù)的需求。本文首先設(shè)計了無人機(jī)基站與地面網(wǎng)絡(luò)的頻譜共享方法,然后利用隨機(jī)幾何理論對無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及地面網(wǎng)絡(luò)的容量、覆蓋概率等通信性能進(jìn)行分析。通過對地面網(wǎng)絡(luò)和無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的雙層網(wǎng)絡(luò)的定量分析,可以獲得各種參量指標(biāo)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響規(guī)律,從而指導(dǎo)后期的無人機(jī)部署。在第二部分,本文探討了在給定用戶分布和無人機(jī)服務(wù)能力的情況下的無人機(jī)部署方案。即決定無人機(jī)部署的數(shù)量和位置。區(qū)別于傳統(tǒng)的地面基站部署,無人機(jī)基站部署還涉及到高度的控制。本文提出了低復(fù)雜度的無人機(jī)部署方案,并且對無人機(jī)高度進(jìn)行了優(yōu)化。在第三部分,本文研究應(yīng)急場景下的無人機(jī)基站資源分配方法。當(dāng)?shù)孛嫘^(qū)癱瘓無法提供通信服務(wù)時,可利用無人機(jī)作為移動中繼服務(wù)癱瘓小區(qū)的用戶。無人機(jī)借用相鄰小區(qū)的資源,可以恢復(fù)癱瘓小區(qū)的部分通信功能。這里我們設(shè)計了一種時隙分配方案,在保證癱瘓小區(qū)最低通信速率需求的情況下,最大化系統(tǒng)的和速率。本文從理論上分析了無人機(jī)基站部署的覆蓋、容量等問題,并且設(shè)計了無人機(jī)基站的覆蓋和資源分配方案,對無人機(jī)基站的部署具有指導(dǎo)意義。
【圖文】：

兮ｚ邋＾邋；逡逑圖２－１邐無人機(jī)雙層網(wǎng)絡(luò)場景圖逡逑圖２－１描述一個低空無人機(jī)輔助地面網(wǎng)絡(luò)的雙層網(wǎng)絡(luò)的例子。兩層網(wǎng)絡(luò)共享逡逑頻譜。上層是空中的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)，下層是地面的ＭＡＮＥＴ（ｍｏｂｉｌｅａｄｈｏｃｎｅｔｗｏｒｋ）逡逑網(wǎng)絡(luò)。無人機(jī)的發(fā)射設(shè)備和地面網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射設(shè)備我們用兩個獨(dú)立的ＰＰＰ過程Ｄ逡逑和０來分別表示。每一層是一個均勻的ＰＰＰ過程，他們分別的密度是Ａ邋ａｎｄ邋Ａ。逡逑兩層的發(fā)射機(jī)功率是固定的，分別用Ｐ和Ｐ來表示。用／／來表示上層無人機(jī)節(jié)點(diǎn)逡逑發(fā)射功率與下層地面節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率之比。逡逑網(wǎng)絡(luò)的傳輸模式分為兩種，一種是同層之間的傳輸，另一種是跨層間的傳輸。逡逑同層傳輸就是發(fā)射節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)在同一層�？鐚泳褪前l(fā)射節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)不在逡逑同一層。在同層傳輸?shù)哪Ｊ街校孛婢W(wǎng)絡(luò)的發(fā)射節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間的距離為４，逡逑相似地，無人機(jī)發(fā)射與接收節(jié)點(diǎn)之間的距離設(shè)置為＆。如果跨層傳輸?shù)脑�，發(fā)射逡逑機(jī)與接收機(jī)之間的節(jié)點(diǎn)為或者＾７＾。我們假設(shè)一個典型的接收機(jī)逡逑節(jié)點(diǎn)在原點(diǎn)處，根據(jù)Ｓｉｌｖｎｙａｋ理論，，條件分布也就是Ｐａｌｍ分布等同于這個分布逡逑８

閾值（ｄＢ）逡逑圖２－２邋成功傳輸概率和信干噪比逡逑圖２－２描述了成功傳輸概率和信干噪比之間的關(guān)系，可以看到的是隨著信干逡逑噪比閾值的升高，成功傳輸概率在降低。對于一個固定的閾值，同層的成功傳輸逡逑概率比跨層的傳輸概率相對來說大一些。這是Ｗ為同樣的情況下，跨層傳輸?shù)臅r逡逑ＩＩ逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V279;TN929.5

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本文編號：2708972