摘要：本文分析了一种无人机(UAV, Unmanned aerial vehicle)作为飞行基站的通信系统，此处无人机用于向给定的地理区域提供飞行无线通信。特别是考虑了在下行链路中传输数据的无人机与底层设备对设备(D2D, Device-to-device)通信网络的共存。

针对如上的无人机通信系统，对该系统的覆盖概率和信息传输率进行了分析。考虑两种场景：静态无人机和移动无人机。在第一个场景中，得到了该区域内用户的平均覆盖概率和系统总信息率，它们是无人机高度和D2D用户数量的函数。在第二个场景中，考虑了无人机做圆周运动时的系统覆盖问题，为了把规定圆形区域完全覆盖，计算了UAV需要访问的最小停顿点的数量。在此基础上，考虑无人机和D2D用户的多次返航任务，推导出D2D用户的总中断概率。

仿真和分析结果表明，根据D2D用户的密度，无人机高度的最优值是存在的，这将得到最大的系统的总信息率和覆盖概率。此外，数值实验结果还表明，通过使无人机在目标区域智能移动，可以使无人机在覆盖整个区域时所需的总发射功率最小化。最后，为了实现对目标区域的完全覆盖，考虑了覆盖和延迟之间的权衡，对停顿点的数量进行了讨论。

关键词：D2D通信，无人机部署，无人机。

目   录

摘   要

ABSTRACT

第一章  绪  论-1

1.1 本课题研究的背景-1

1.2 本课题研究的意义-1

1.3 研究领域现状及发展趋势-1

1.4 本文主要工作-2

第二章  D2D通信与无人机通信-3

2.1 D2D通信技术-3

2.1.1 系统架构-3

2.1.2 会话建立-3

2.2 无人机通信-4

2.3 本章小结-5

第三章  系统模型与静态无人机网络-6

3.1 系统模型-6

3.1.1 D2D接收机信噪比-7

3.1.2 连接无人机的DU用户的信噪比-7

3.2 空对地信道模型-7

3.3 静态无人机网络-8

3.3.1 D2D用户的覆盖概率-8

3.3.2 下行用户的覆盖概率-10

3.3.3 系统和速率-12

3.4 本章小结-13

第四章  移动无人机网络的性能分析-14

4.1 引言-14

4.2最小停止点数量-14

4.3 D2D用户总体中断概率-17

4.4 本章小结-18

第五章  仿真结果与结论-19

5.1 静态无人机场景-19

5.2 移动无人机场景-23

5.3 本章小结-25

总结与展望-26

参考文献-27

致  谢-28