一种无人机基站部署方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种无人机基站部署方法、装置、电子设备及可读存储介质，在对目标区域进行分区时，可以首先计算无人机基站可连接用户终端的数量，根据无人机基站可连接用户终端的数量、用户终端的总数量、以及目标区域面积，确定至少一个小区的小区半径和小区中心，在计算无人机部署高度时，可以根据对应各小区的小区半径和环境参数，计算各小区对应的无人机基站部署高度，针对每个小区，以该小区的小区中心为无人机基站水平面位置，以该小区对应的无人机基站部署高度为无人机基站高度信息，部署该小区对应的无人机基站，从而可以实现合理部署无人机基站，为目标区域提供更好的通信服务。

Unmanned aerial vehicle base station deployment method, device, electronic equipment and readable storage medium

The embodiment of the invention provides a UAV base station deployment method, device, electronic equipment and readable storage medium in the partitioning of the target area, can be the first to calculate the number of UAV base station can be connected to the user terminal, according to the UAV base station can be connected to the user terminal number, user terminal, and the total number of target area the area, determining at least one small cell radius and center of the community, in the calculation of the UAV deployment height, according to the cell radius and environment parameters corresponding to each cell, each cell corresponding to the calculation of UAV base station deployment height for each cell, to the residential district center for UAV base station horizontal position, to the area corresponding to the UAV UAV base station deployment height is the height of the base station information, UAV base station deployment the area corresponding to the real. The base station of unmanned aerial vehicle is rationally deployed to provide better communication service for the target area.

【技术实现步骤摘要】
无人机基站部署方法、装置、电子设备及可读存储介质
本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种无人机基站部署方法、装置、电子设备及可读存储介质。
技术介绍
移动通信系统由于具有成本低廉、部署灵活、可适应复杂恶劣环境等优点，从而在社会生活的各个方面得到了广泛的应用。经过近些年的发展，移动通信系统的网络容量、覆盖、连通性等都得到了极大的提高，从而保证了通信服务质量。但是，在一些特殊的场景中，移动通信系统的网络还是受到挑战，例如：在受灾区域，当移动通信系统中的地面通信基站，受到洪水、地震等自然灾害的物理破坏，或者在电力供应不足时，会导致无法正常提供通信服务。由于无人机具有灵活性强、部署快速等特点，可以广泛应用于各种领域，例如，航拍、测绘、监控、灾情评估、人员搜救、通信服务等领域。具体的，可以将基站通信模块装载到无人机上，并将无人机部署到受灾区域，为受灾区域用户临时提供通信服务。这些装载有基站通信模块的无人机可以称为无人机基站。通过在受灾区域部署多个无人机基站，形成无人机基站群，各个无人机基站可以与受灾区域的用户的终端设备进行通信，各个无人机基站之间也可以相互通信，还可以与无人机基站控制中心进行通信，从而为受灾区域的用户提供通信服务。在应用现有技术部署无人机基站时，是根据受灾区域的形状和面积及无人机基站的覆盖半径对受灾区域进行分区，分为多个小区，然后以每个小区的中心位置作为无人机基站的初始位置，然后再根据受灾区域的地形、建筑物密度、建筑物平均高度等信息计算各无人机基站的初始高度，最后以该初始位置和初始高度部署无人机基站。然而，现有技术在对受灾区域进行分区时，是将无人机基站的覆盖半径作为已知条件确定无人机基站的初始位置和初始高度的，这样并不能实现对无人机基站的合理部署。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种无人机基站部署方法、装置、电子设备及可读存储介质，以实现合理部署无人机基站，为目标区域提供更好的通信服务。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种无人机基站部署方法，该方法包括：获取目标区域用户终端的平均传输速率，并根据预先存储的无人机基站的最大传输速率，以及平均传输速率，计算无人机基站可连接用户终端的数量；获取用户终端的总数量和目标区域面积，并根据无人机基站可连接用户终端的数量、用户终端的总数量、以及目标区域面积，确定至少一个小区的小区半径和小区中心；获取预先存储的各小区的环境参数，并根据对应各小区的小区半径和环境参数，计算各小区对应的无人机基站部署高度；针对每个小区，以该小区的小区中心为无人机基站水平面位置，以该小区对应的无人机基站部署高度为无人机基站高度信息，部署该小区对应的无人机基站。可选的，获取用户终端的总数量和目标区域面积，包括：获取用户终端的位置，统计与用户终端的位置对应的用户终端的总数量；根据用户终端的位置，以目标区域中处于边缘位置的用户终端形成的面积为目标区域面积。可选的，根据无人机基站可连接用户终端的数量、用户终端的总数量、以及目标区域面积，确定至少一个小区的小区半径和小区中心，包括：根据目标区域面积，计算目标区域的长宽比；判断目标区域的长宽比是否小于预设长宽比阈值；在目标区域的长宽比小于预设长宽比阈值时，对目标区域进行四等分，得到初始划分小区，在目标区域的长宽比大于预设长宽比阈值时，以目标区域的长边对目标区域进行二等分，得到初始划分小区；判断初始划分小区中用户终端的总数量是否小于无人机基站可连接用户终端的数量；在初始划分小区中用户终端的总数量小于无人机基站可连接用户终端的数量时，以初始划分小区中距离最远的两个用户终端之间的距离的中点为小区中点，以小区中点至两个用户终端中任一用户终端之间的距离为小区半径；在初始划分小区中用户终端的总数量大于无人机基站可连接用户终端的数量时，将初始化分小区作为目标区域，重复执行判断目标区域的长宽比是否小于预设长宽比阈值的步骤。可选的，获取预先存储的各小区的环境参数，并根据对应各小区的小区半径和环境参数，计算各小区对应的无人机基站部署高度，包括：获取预先存储的各小区的环境参数，并针对任一小区，通过以下公式计算用户终端与该小区对应的无人机基站的上倾角θOPT，其中，a、b、A为环境参数，A＝ηLOS-ηNLOS，ηLOS为视距信号因子，ηNLOS为非视距信号因子；根据无人机基站的上倾角θOPT、该小区的小区半径r，通过公式h＝r·tan(θOPT)计算该小区对应的无人机基站的部署高度h。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种无人机基站部署装置，该装置包括：第一计算模块，用于获取目标区域用户终端的平均传输速率，并根据预先存储的无人机基站的最大传输速率，以及平均传输速率，计算无人机基站可连接用户终端的数量；第二计算模块，用于获取用户终端的总数量和目标区域面积，并根据无人机基站可连接用户终端的数量、用户终端的总数量、以及目标区域面积，确定至少一个小区的小区半径和小区中心；第三计算模块，用于获取预先存储的各小区的环境参数，并根据对应各小区的小区半径和环境参数，计算各小区对应的无人机基站部署高度；部署模块，用于针对每个小区，以该小区的小区中心为无人机基站水平面位置，以该小区对应的无人机基站部署高度为无人机基站高度信息，部署该小区对应的无人机基站。可选的，第二计算模块，包括：统计子模块，用于获取用户终端的位置，统计与用户终端的位置对应的用户终端的总数量；目标区域面积确定子模块，用于根据用户终端的位置，以目标区域中处于边缘位置的用户终端形成的面积为目标区域面积。可选的，第二计算模块，还包括：长宽比计算子模块，用于根据目标区域面积，计算目标区域的长宽比；第一判断子模块，用于判断目标区域的长宽比是否小于预设长宽比阈值；小区划分子模块，用于在目标区域的长宽比小于预设长宽比阈值时，对目标区域进行四等分，得到初始划分小区，在目标区域的长宽比大于预设长宽比阈值时，以目标区域的长边对目标区域进行二等分，得到初始划分小区；第二判断子模块，用于判断初始划分小区中用户终端的总数量是否小于无人机基站可连接用户终端的数量；中点和半径确定子模块，用于在初始划分小区中用户终端的总数量小于无人机基站可连接用户终端的数量时，以初始划分小区中距离最远的两个用户终端之间的距离的中点为小区中点，以小区中点至两个用户终端中任一用户终端之间的距离为小区半径；触发子模块，用于在初始划分小区中用户终端的总数量大于无人机基站可连接用户终端的数量时，将初始化分小区作为目标区域，触发第一判断子模块执行判断目标区域的长宽比是否小于预设长宽比阈值的动作。可选的，第三计算模块，包括：上倾角计算子模块，用于获取预先存储的各小区的环境参数，并针对任一小区，通过以下公式计算用户终端与该小区对应的无人机基站的上倾角θOPT，其中，a、b、A为环境参数，A＝ηLOS-ηNLOS，ηLOS为视距信号因子，ηNLOS为非视距信号因子；部署高度计算子模块，用于根据无人机基站的上倾角θOPT、该小区的小区半径r，通过公式h＝r·tan(θOPT)计算该小区对应的无人机基站的部署高度h。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机基站部署方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标区域用户终端的平均传输速率，并根据预先存储的无人机基站的最大传输速率，以及所述平均传输速率，计算所述无人机基站可连接用户终端的数量；获取所述用户终端的总数量和所述目标区域面积，并根据所述无人机基站可连接用户终端的数量、所述用户终端的总数量、以及所述目标区域面积，确定至少一个小区的小区半径和小区中心；获取预先存储的各小区的环境参数，并根据对应各小区的小区半径和环境参数，计算各小区对应的无人机基站部署高度；针对每个小区，以该小区的小区中心为无人机基站水平面位置，以该小区对应的无人机基站部署高度为无人机基站高度信息，部署该小区对应的无人机基站。

【技术特征摘要】
1.一种无人机基站部署方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标区域用户终端的平均传输速率，并根据预先存储的无人机基站的最大传输速率，以及所述平均传输速率，计算所述无人机基站可连接用户终端的数量；获取所述用户终端的总数量和所述目标区域面积，并根据所述无人机基站可连接用户终端的数量、所述用户终端的总数量、以及所述目标区域面积，确定至少一个小区的小区半径和小区中心；获取预先存储的各小区的环境参数，并根据对应各小区的小区半径和环境参数，计算各小区对应的无人机基站部署高度；针对每个小区，以该小区的小区中心为无人机基站水平面位置，以该小区对应的无人机基站部署高度为无人机基站高度信息，部署该小区对应的无人机基站。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述用户终端的总数量和所述目标区域面积，包括：获取所述用户终端的位置，统计与所述用户终端的位置对应的所述用户终端的总数量；根据所述用户终端的位置，以所述目标区域中处于边缘位置的用户终端形成的面积为所述目标区域面积。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述无人机基站可连接用户终端的数量、所述用户终端的总数量、以及所述目标区域面积，确定至少一个小区的小区半径和小区中心，包括：根据所述目标区域面积，计算所述目标区域的长宽比；判断所述目标区域的长宽比是否小于预设长宽比阈值；在所述目标区域的长宽比小于所述预设长宽比阈值时，对所述目标区域进行四等分，得到初始划分小区，在所述目标区域的长宽比大于所述预设长宽比阈值时，以所述目标区域的长边对所述目标区域进行二等分，得到所述初始划分小区；判断所述初始划分小区中用户终端的总数量是否小于所述无人机基站可连接用户终端的数量；在所述初始划分小区中用户终端的总数量小于所述无人机基站可连接用户终端的数量时，以所述初始划分小区中距离最远的两个用户终端之间的距离的中点为小区中点，以所述小区中点至所述两个用户终端中任一用户终端之间的距离为小区半径；在所述初始划分小区中用户终端的总数量大于所述无人机基站可连接用户终端的数量时，将所述初始化分小区作为所述目标区域，重复执行所述判断所述目标区域的长宽比是否小于预设长宽比阈值的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预先存储的各小区的环境参数，并根据对应各小区的小区半径和环境参数，计算各小区对应的无人机基站部署高度，包括：获取预先存储的各小区的环境参数，并针对任一小区，通过以下公式计算所述用户终端与该小区对应的无人机基站的上倾角θOPT，其中，所述a、b、A为环境参数，所述A＝ηLOS-ηNLOS，所述ηLOS为视距信号因子，所述ηNLOS为非视距信号因子；根据所述无人机基站的上倾角θOPT、该小区的小区半径r，通过公式h＝r·tan(θOPT)计算该小区对应的无人机基站的部署高度h。5.一种无人机基站部署装置，其特征在于，所述装置包括：第一计算模块，用于获取目标区域用户终端的平均传输速率，并根据预先存储的无人机基站的最大传输速率，以及所述平均传输速率，计算所述无人机基站可连接用户终端的数量；第二计算模块，用于获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：尉志青，沈旭，冯志勇，聂亚妮，刘欣怡，陈栩杉，刘书航，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11