【摘要】：因為無人機具有低成本、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。無人機作為空中基站,一方面可以提高傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)的服務質(zhì)量,分流熱點小區(qū)的業(yè)務。另一方面,可以在災害地區(qū)滿足快速通信恢復的需求。本文首先設(shè)計了無人機基站與地面網(wǎng)絡的頻譜共享方法,然后利用隨機幾何理論對無人機網(wǎng)絡以及地面網(wǎng)絡的容量、覆蓋概率等通信性能進行分析。通過對地面網(wǎng)絡和無人機網(wǎng)絡構(gòu)成的雙層網(wǎng)絡的定量分析,可以獲得各種參量指標對網(wǎng)絡性能的影響規(guī)律,從而指導后期的無人機部署。在第二部分,本文探討了在給定用戶分布和無人機服務能力的情況下的無人機部署方案。即決定無人機部署的數(shù)量和位置。區(qū)別于傳統(tǒng)的地面基站部署,無人機基站部署還涉及到高度的控制。本文提出了低復雜度的無人機部署方案,并且對無人機高度進行了優(yōu)化。在第三部分,本文研究應急場景下的無人機基站資源分配方法。當?shù)孛嫘^(qū)癱瘓無法提供通信服務時,可利用無人機作為移動中繼服務癱瘓小區(qū)的用戶。無人機借用相鄰小區(qū)的資源,可以恢復癱瘓小區(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基站部署的覆蓋、容量等問題,并且設(shè)計了無人機基站的覆蓋和資源分配方案,對無人機基站的部署具有指導意義。
【圖文】：

兮ｚ邋＾邋；逡逑圖２－１邐無人機雙層網(wǎng)絡場景圖逡逑圖２－１描述一個低空無人機輔助地面網(wǎng)絡的雙層網(wǎng)絡的例子。兩層網(wǎng)絡共享逡逑頻譜。上層是空中的無人機網(wǎng)絡，下層是地面的ＭＡＮＥＴ（ｍｏｂｉｌｅａｄｈｏｃｎｅｔｗｏｒｋ）逡逑網(wǎng)絡。無人機的發(fā)射設(shè)備和地面網(wǎng)絡的發(fā)射設(shè)備我們用兩個獨立的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)射機功率是固定的，分別用Ｐ和Ｐ來表示。用／／來表示上層無人機節(jié)點逡逑發(fā)射功率與下層地面節(jié)點發(fā)射功率之比。逡逑網(wǎng)絡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)點和接收節(jié)點在同一層�？鐚泳褪前l(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點不在逡逑同一層。在同層傳輸?shù)哪Ｊ街�，地面網(wǎng)絡的發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點之間的距離為４，逡逑相似地，無人機發(fā)射與接收節(jié)點之間的距離設(shè)置為＆。如果跨層傳輸?shù)脑挘l(fā)射逡逑機與接收機之間的節(jié)點為或者＾７＾。我們假設(shè)一個典型的接收機逡逑節(jié)點在原點處，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
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V279;TN929.5

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本文編號：2708972