[发明专利]多波束卫星移动通信系统容量估计及用户调度

权利要求书

1.一种多波束卫星移动通信系统容量估计及用户调度方法，其特征在于该方法为基于统计信道信息的用户调度方法，具体为：

a.估计系统统计信道信息：在多波束卫星移动通信系统中，利用用户发送导频估计用户所在波束及用户在波束中的位置，然后利用用户位置估计各用户与各波束间的波束增益，同时还利用导频估计用户平均功率衰减，波束增益和用户平均功率衰减均属于统计信道信息；

b.利用统计信道信息估计系统可达和速率，并以和速率最大为目标的进行基于统计信道信息的用户调度。

2.根据权利要求1所述的多波束卫星移动通信系统容量估计及用户调度方法，其特征在于：估计系统统计信道信息中，

卫星配备多波束阵列天线，形成多波束同时接收并解码多个用户的信号，用户间无协作，各自独立发送信号，且发射功率相同，系统利用用户发送导频，估计用户所在波束及在波束中的位置，并利用已知波束空间分布以及用户在波束中位置，估计各用户与各波束间的波束增益，同时利用导频信号估计用户与卫星间的信号平均功率衰减，波束增益和用户平均功率衰减均属于统计信道信息；卫星信道延时大，难以获取瞬时信道信息，而统计信道信息受信道时延影响较小。

3.根据权利要求1所述的多波束卫星移动通信系统容量估计及用户调度方法，其特征在于：估计系统可达和速率中，

考虑系统上行信道遍历容量上界，得到遍历容量上界与统计信道信息之间的关系，遍历容量上界通过对瞬时容量公式内的行列式求期望得到，另外对于多波束卫星移动通信系统，根据行列式性质，对行列式求期望等价于对各用户功率衰减求期望，即求各用户平均功率衰减；由此得到信道遍历容量上界与波束增益和用户平均功率衰减之间的关系；由于该容量上界十分逼近信道遍历容量，而信道遍历容量即为系统可达和速率，以此为基础即可利用波束增益和用户平均功率衰减估计系统上行链路的可达和速率。

4.根据权利要求1所述的多波束卫星移动通信系统容量估计及用户调度方法，其特征在于：基于统计信道信息的用户调度方法中，大量用户同时接入网络，用户间干扰会降低系统吞吐量，系统需要对同时提出服务申请的用户进行合理安排，即用户调度，在多用户多波束卫星移动通信系统中，以和速率最大为目标的用户调度，通过搜索在相同时频资源上和速率最大的用户组合实现；为了实现和速率最大的用户调度，需要对被调度用户的可达和速率进行评估，然后通过搜索找到可达和速率最大的用户组合。