无人机CR-NOMA网络中轨迹设计和功率分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种无人机CR‑NOMA网络中轨迹设计和功率分配方法，包括以下步骤：根据无人机的飞行速度范围，飞行高度范围，发射功率范围，对主用户的干扰限制，以及次级用户在每个时隙的安全速率，建立最大化所有次级用户的平均安全速率和的优化问题；通过消除整数变量和引入辅助变量的方式对所述优化问题进行转化；采用模块梯度下降法将转化后的问题分解为第一子问题和第二子问题，使用连续凸近似法和惩罚函数法将所述第一子问题和第二子问题转换为凸优化问题，并对所述凸优化问题进行迭代求解直至收敛，得到最佳无人机轨迹和功率分配。本发明专利技术能够最大化所有次级用户的平均安全速率和。

【技术实现步骤摘要】
无人机CR-NOMA网络中轨迹设计和功率分配方法
本专利技术涉及无人机通信
，特别是涉及一种无人机CR-NOMA网络中轨迹设计和功率分配方法。
技术介绍
近些年来，随着移动互联网的飞速发展，诸如实时直播、虚拟现实、即时战略游戏等新兴业务相继涌现，移动通信正在改变人们的日常生活。但与此同时，也造成了移动数据流量爆炸式增长的问题。仅仅依靠部署传统的地面基站难以应对上述挑战。此外，地面基站还面临着在山区等地势险峻地区部署成本高、难以部署，在地震等自然灾害发生时容易遭破坏等一系列问题。使用无人机作为空中通信平台被视为应对上述问题和挑战的有效方法之一。与传统的地面基站相比，无人机具有部署便捷，成本低，机动性强，与地面用户之间建立视距链路信道可能性高等优点。另一方面，随着各类移动设备与应用爆炸式的增长，无线电频谱资源变得越来越稀缺且昂贵。因此，有效的频谱分配策略对解决无人通信系统中频谱资源稀缺的问题具有重要意义。现今有两种新技术可以有效的缓解这个问题，一种是认知无线电(CR)技术，其可以感知所处的频谱环境并动态地选择信道。另一种有效的解决方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机CR-NOMA网络中轨迹设计和功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)根据无人机的飞行速度范围，飞行高度范围，发射功率范围，对主用户的干扰限制，以及次级用户在每个时隙的安全速率，建立最大化所有次级用户的平均安全速率和的优化问题；/n(2)通过消除整数变量和引入辅助变量的方式对所述优化问题进行转化；/n(3)采用模块梯度下降法将转化后的问题分解为第一子问题和第二子问题，所述第一子问题为给定SIC解码顺序优化无人机发射功率和飞行轨迹，所述第二子问题为给定无人机发射功率和飞行轨迹优化SIC解码顺序；使用连续凸近似法和惩罚函数法将所述第一子问题和第二子问题转换为凸优化问题，并对...

【技术特征摘要】
1.一种无人机CR-NOMA网络中轨迹设计和功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据无人机的飞行速度范围，飞行高度范围，发射功率范围，对主用户的干扰限制，以及次级用户在每个时隙的安全速率，建立最大化所有次级用户的平均安全速率和的优化问题；
(2)通过消除整数变量和引入辅助变量的方式对所述优化问题进行转化；
(3)采用模块梯度下降法将转化后的问题分解为第一子问题和第二子问题，所述第一子问题为给定SIC解码顺序优化无人机发射功率和飞行轨迹，所述第二子问题为给定无人机发射功率和飞行轨迹优化SIC解码顺序；使用连续凸近似法和惩罚函数法将所述第一子问题和第二子问题转换为凸优化问题，并对所述凸优化问题进行迭代求解直至收敛，得到最佳无人机轨迹和功率分配。


2.根据权利要求1所述的无人机CR-NOMA网络中轨迹设计和功率分配方法，其特征在于，所述步骤(1)中建立的最大化所有次级用户的平均安全速率和的优化问题具体为：



无人机飞行限制条件，无人机对主用户的干扰功率限制，SIC解码规则
其中，A表示SIC解码顺序，P表示无人机发射功率，Q表示无人机飞行轨迹，N表示时隙个数，K表示次级用户个数，Ru,k[n]表示次级用户k在时隙n的数据传输速率，Re,k[n...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐娜，唐洪莹，王江，李宝清，袁晓兵，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31