无人机空中基站辅助蜂窝系统的性能研究

发布时间：2024-05-21 04:01

　　在未来,随着物联网应用的普及,无线网络将支持上千亿的接入设备,当前的蜂窝基础架构将迎接巨大的挑战。不仅如此,在体育赛场、室外音乐会场、灾害发生区域等临时、紧急的特殊场景中,地面基站时常出现过载或发生故障,而临时部署地面通信设施耗时、耗资巨大。本文的研究工作主要是利用无人机空中基站辅助地面通信设施,来解决临时性特殊区域的通信问题,充分利用无人机灵活部署的特性,建立起空-地联合通信系统,扩大网络覆盖范围,提升对用户的服务性能。研究主要工作总结如下:首先,针对短时间内信息接收稠密区域,利用无人机空中基站与地面基站共同提供服务的情况进行了研究。根据无人机基站和地面基站分布特点,采用最近关联策略,推导出用户分别关联无人机基站及地面基站的关联概率,进一步得出整个通信系统的覆盖率,仿真结果验证了理论推导的正确性。此外,重点分析无人机飞行高度对于关联概率、覆盖率的影响,结合基站密度部署情况,得到最佳的飞行高度,实现系统覆盖的最大化。其次,针对出现通信中断的区域,利用无人机空中基站接替故障基站提供服务的情况进行了研究。根据地面基站与用户分布特点进行位置假设,推导出通信故障区域之外基站干扰的拉普拉斯表达式...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1均匀分布引理证明示意图

南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章相关背景知识介绍112200xxRfxR其他情况，（2.15）其中，x表示随机点X到圆心点O的距离。RxO图2.1均匀分布引理证明示意图证明：如图2.1所示，由于圆内的随机点均呈均匀分布，则有：2222==SXPxXSRXR小圆面积大圆面积，（....

图2.2三种类型的仿真射线示意图

南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章相关背景知识介绍12户分布假设为均匀分布，从而帮助我们能更全面地评价该通信系统的质量，这对于整个通信系统的性能研究很有必要。信道模型介绍在对无人机通信网络进行研究和部署之初，针对信号从空中到地面的传播过程中建立信道模型尤为重要，主要体现的是无人....

图3.4系统覆盖率与无人机空中基站高度的关系图

南京邮电大学硕士研究生学位论文无人机辅助多用户聚集区域覆盖性能分析27其中，所有蒙特卡罗仿真结果均基于10次随机结果的平均，每一次仿真中地面基站和空中基站的位置均按照随机分布进行取值，计算出用户处的信干噪比，并将该比值与预设的信干噪比阈值作比较，按照覆盖率的定义，统计出用户信干噪....

图3.5两种基站的关联概率与无人机空中基站高度的关系图

南京邮电大学硕士研究生学位论文无人机辅助多用户聚集区域覆盖性能分析28图3.5两种基站的关联概率与无人机空中基站高度的关系图图3.5表示用户分别与地面基站以及无人机基站的关联概率在不同的无人机基站飞行高度下的变化，如图所示，随着无人机基站的飞行高度不断上升，用户与无人机基站的关联....

本文编号：3979579