系统工程与电子技术

作者：胡焰智, 章锋斌, 田田, 陈启航

单位：陆军工程大学通信士官学校应急通信重庆市重点实验室, 重庆 400035

关键词：空中基站,定位布局,最大覆盖,功率优化

基金：重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(cstc2019jscx-gksbX0087)

以无人机为平台的空中基站(unmanned aerial vehicle base station, UAV-BS)部署灵活、通视较好, 在应急通信场景中具有独特优势, 但是UAV-BS位置对通信组网效能具有重要影响, 如何优化UAV-BS部署位置, 特别是多UAV-BS位置布局是一个关键问题。本文考虑对地面终端用户最大化的覆盖且尽可能降低基站发射功率, 提出多UAV-BS定位模型。首先，基于通信区域视线(line-of-sight, LoS)和非视线(non-line-of-sight, NLoS)传输统计特性计算最大覆盖半径及相应UAV-BS定位的高度。在此基础上, 将基站水平定位布局视为多圆覆盖问题, 构建覆盖用户数最多的非线性约束优化模型, 并在保持用户覆盖最大化的前提下, 进一步优化各UAV-BS发射功率。然后, 基于最小覆盖圆问题和遗传算法对定位模型进行求解, 计算具有低阶多项式的时间复杂度。最后, 通过仿真验证了所提方法的有效性, 结果表明所提方法能够实现UAV-BS组网3D布局，并能最大化用户覆盖和降低基站功率。

来源：2023年第2期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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