近日,中國(guó)電信研究院空天地一體領(lǐng)域論文“Service Time Optimization for UAV Aerial Base Station Deployment”被IEEE Internet of Things Journal(IoT-J)(通信領(lǐng)域SCI 1區(qū)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊,影響因子8.2)錄用,作者為6G研究中心袁冰冰等。
基于無(wú)人機(jī)的空天地融合部署是面向6G的關(guān)鍵通信解決方案,應(yīng)用于應(yīng)急、廣域物聯(lián)、地面感知等典型場(chǎng)景。論文面向空中基站的優(yōu)化部署問(wèn)題,以無(wú)人機(jī)作為移動(dòng)基站,聯(lián)合優(yōu)化無(wú)人機(jī)在每個(gè)分區(qū)內(nèi)的懸停時(shí)間和飛行時(shí)間,業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)懸停位置的動(dòng)態(tài)部署和節(jié)能軌跡規(guī)劃。在滿足地面用戶通信傳輸要求的同時(shí),以最小時(shí)間成本實(shí)現(xiàn)全區(qū)域覆蓋,為6G空天地融合網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化部署提供了組網(wǎng)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
論文首創(chuàng)提出的空中基站服務(wù)時(shí)間優(yōu)化算法,有效應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)覆蓋和能耗限制的挑戰(zhàn),滿足對(duì)空地融合部署的極致性能要求。首先創(chuàng)新性采用K-means聚類(lèi)算法,通過(guò)最小化簇內(nèi)用戶到簇中心的距離平方和,完成用戶簇聚類(lèi)和區(qū)域劃分;然后利用GA(Genetic Algorithm)遺傳算法,在無(wú)人機(jī)發(fā)射功率和覆蓋范圍受限的情況下,迭代求解獲得無(wú)人機(jī)在每個(gè)分區(qū)內(nèi)的最優(yōu)懸停位置和最短懸停時(shí)間;最后通過(guò)求解TSP(Travelling Salesman Problem)旅行商問(wèn)題,得到最短飛行軌跡和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)全局的服務(wù)時(shí)間優(yōu)化策略。
論文提出的創(chuàng)新算法與策略在最短服務(wù)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了全區(qū)域覆蓋,相較于已有算法,無(wú)人機(jī)基站的服務(wù)時(shí)間成本降低45.8%至66.7%,實(shí)現(xiàn)了組網(wǎng)性能的顯著提升。
中國(guó)電信研究院面向空天地一體領(lǐng)域,在空地融合組網(wǎng)、天基網(wǎng)絡(luò)鏈路優(yōu)化、天地一體語(yǔ)音方案等關(guān)鍵方向開(kāi)展基礎(chǔ)理論攻關(guān),已在頂級(jí)期刊和頂級(jí)會(huì)議上發(fā)表體系化論文。后續(xù),中國(guó)電信將與業(yè)界一道,持續(xù)深化空天地一體的技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定與產(chǎn)業(yè)進(jìn)程。