[发明专利]一种无人机非正交多址接入波束宽度的设计方法

摘要

在基于非正交多址接入的无人机辅助通信网络中，我们提出能够满足超可靠低时延通信的波束宽度设计方法。为了实现超可靠低时延传输，我们通过适当减小无人机的波束宽度来最小化传输的错误概率。由于用户分组方法可以通过使无人机仅覆盖每组中的用户来减少对无用户区域的覆盖范围，以实现波束宽度的最小化。因此我们基于此场景，使用基于无人机辅助通信的两种用户分组算法。第一种是传统的K‑means算法，但是有时候会出现单用户组的情况，不能有效的共享频谱资源。第二个是改进的K‑means算法。这种算法能保证每组有两个以上的用户，在解决本文所考虑的问题方面具有良好的性能。在用户分组之后，我们为每组用户设计一个包含本组内所有用户的无人机波束宽度覆盖方法，并针对每组用户设计了基于用户位置的波束宽度计算方法，以进一步最小化波束宽度并解决此优化问题。

主权项

1.针对基于非正交多址接入的无人机辅助通信的传输问题，本发明提供一种可以满足超可靠低时延通信的设计方法。用于以下场景：无人机位于区域正上方，多个用户随机分布在区域中，无人机对多用户进行非正交多址接入传输。其特征在于：所述方法包括下列两个操作步骤：(1)多用户非正交多址接入推导：本发明研究了基于非正交多址接入技术的无人机辅助通信，并实现了超可靠低时延传输。在超可靠低时延传输的约束下，波束宽度与分组数量被联合优化，以在特定延迟的条件下最小化传输的错误概率。值得注意的是，本发明针对的是多用户的非正交多址接入，而不是仅局限于两用户的非正交多址接入。(2)用户分组及波束宽度设计方法：为了解决上述提出的优化问题，我们把用户分为不同的组，使得无人机波束只需要覆盖每组中的用户，通过减小无人机波束对无用户区域的覆盖以达到减小波束宽度的目的。用户分组后，我们设计一个能覆盖每组中用户的基于用户位置的波束宽度计算方法，以进一步最小化波束宽度并解决优化问题。