發(fā)布時間：2021-01-15 13:59

　　隨著無人機載荷和續(xù)航時間等能力的增強,采用無人機搭載蜂窩基站為地面用戶提供輔助通信服務已成為目前國內外的研究熱點之一。伴隨著移動業(yè)務流量分布的非均勻性,及相鄰空中基站服務小區(qū)的重疊覆蓋,無人機蜂窩基站下的移動切換控制仍面臨著諸多問題和挑戰(zhàn)。無人機作為空中基站具有部署靈活的特點,研究融合智能技術的移動管控方法,對有效提高移動切換能力和網(wǎng)絡性能具有重要意義。本文總結了無人機作為空中基站輔助蜂窩通信網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀,分析了無人機空中基站位置部署和移動切換控制的典型方法,面向無人機蜂窩基站按需覆蓋和業(yè)務連續(xù)性需求,提出了一種面向無人機蜂窩網(wǎng)絡的移動切換方法。首先研究無人機基站的部署,將無人機基站的三維部署最優(yōu)化問題解耦為水平和豎直兩個維度,在水平方向,基于數(shù)據(jù)場理論分析用戶時空分布狀態(tài)從而確定地面覆蓋中心;在豎直方向,根據(jù)地面覆蓋半徑優(yōu)化飛行高度,實現(xiàn)了無人機蜂窩基站的三維部署算法。進一步,研究無人機基站覆蓋下的智能切換決策,依據(jù)用戶運動狀態(tài)及相鄰用戶間的避障、繞行等潛在影響關系,建立基于深度學習的用戶移動軌跡預測模型,并設計實現(xiàn)了一種智能移動切換決策算法。測試結果表明,依據(jù)移動用戶和業(yè)務流量的... 

【文章來源】：北京郵電大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文結構圖

?北京郵電大學工學碩士學位論文???例如航拍視頻流數(shù)據(jù)以及傳感器感知數(shù)據(jù)等。根據(jù)地面站對無人機配置的任務需??求，應用數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡速率、時延以及可靠性的要求也不一樣。??網(wǎng)絡所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路類型會依據(jù)無人機與地面站交互處理的數(shù)據(jù)而相??應設計，上面提到控制數(shù)據(jù)要求傳輸鏈路具有較低時延和較高可靠性，而應用數(shù)??據(jù)對傳輸鏈路的要求則根據(jù)應用需求的不一致而變化。另外，從無人機到地面站??以及地面移動設備之間的通信距離（在幾十米到幾百上千公里變化）方面考慮，??無人機通信系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡架構中一般包括兩種基本的通信鏈路：控制與非有效??載荷通信鏈路以及數(shù)據(jù)鏈路［４１］。并且為了保證通信鏈路的可靠性，可能同時需要??無人機通過直連、中繼、公共陸地移動網(wǎng)絡（ＰｕｂｌｉｃＬａｎｄＭｏｂｉｌｅＮｅｔｗｏｒｋ，?ＰＬＭＮ）??和衛(wèi)星網(wǎng)絡等方式的合作，下圖２－１所示為一種典型的無人機蜂窩通信系統(tǒng)網(wǎng)絡??架構：??

?北京郵電大學工學碩士學位論文２．３．２軌跡預測常用方法??（１）數(shù)據(jù)收集及預處理??軌跡數(shù)據(jù)可以通過ＧＰＳ進行采集，ＧＰＳ是一種基于衛(wèi)星的定位技術，其對未被建筑物遮蔽的地理位置上的用戶進行定位。ＧＰＳ提供的數(shù)據(jù)中不僅包三維位置信息，并且還能提供用戶的速度和時間信息。常見的ＧＰＳ數(shù)據(jù)如圖２所示。??軌跡數(shù)據(jù)還可以通過另一種方式進行采集。在文獻［Ｍ］中，斯坦福大學的研人員通過使用無人機對位于其下的區(qū)域進行航拍，以視頻流的形式記錄一段時內各移動對象的運動。接著對視頻流中的每一幀中的移動對象進行標注，記錄相對于整幅圖像大小的平面坐標。通過標注記錄，將視頻形式的軌跡數(shù)據(jù)轉化具有特定數(shù)據(jù)結構的文本數(shù)據(jù)，此類軌跡數(shù)據(jù)的格式如圖２－２所示。??ｍｍ??＇??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2978994