[发明专利]基于多波束组播的空地协同通信方法和装置

说明书

本发明提供了一种基于多波束组播的空地协同通信方法和装置，该方法包括：获取卫星网络中每个卫星到用户之间的卫星用户信道的信道和地面网络中每个地面站到用户之间的地面用户信道的信道信息；利用目标信道信息生成波束，得到波束生成结果，其中，波束生成结果中包括：卫星波束和地面波束；确定卫星网络的网络容量的约束条件；基于波束生成结果和约束条件为卫星网络中卫星分配第一发射功率，以及为地面网络中的地面站分配第二发射功率，以使卫星网络中的卫星按照第一发射功率发射通信信号，并使地面站按照第二发射功率发射通信信号，缓解了由于使用传统的点对点通信技术导致通信网络的网络性能较差，且通信质量较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及协同通信的技术领域，尤其是涉及一种基于多波束组播的空地协同通信方法和装置。

背景技术

由于移动设备以及移动通信应用的迅速发展，无线通信业务从传统的文字、网页浏览等进一步发展为视频、音乐、网络电视等多媒体业务。与传统业务相比，多媒体业务通常需求更大的数据容量，从而给无线网络带来更大的压力。现有技术中，通常使用的通信技术为点对点通信技术，该通信技术能够实现通信网络内任意两个用户之间的信息交换。但是，当用户的多媒体业务较多时，使用该点对点通信技术的通信网络网络性能较低。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于多波束组播的空地协同通信方法和装置，以缓解了由于使用传统的点对点通信技术导致通信网络的网络性能较差，且通信质量较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于多波束组播的空地协同通信方法，包括：获取目标信道信息，其中，所述目标信道信息包括第一信道信息和第二信道信息，所述第一信道信息为卫星网络中每个卫星到用户之间的卫星用户信道的信道，所述第二信道信息为地面网络中每个地面站到用户之间的地面用户信道的信道信息；利用所述目标信道信息生成波束，得到波束生成结果，其中，所述波束生成结果中包括：卫星波束和地面波束；确定所述卫星网络的网络容量的约束条件；基于所述波束生成结果和所述约束条件为所述卫星网络中卫星分配第一发射功率，以及为所述地面网络中的地面站分配第二发射功率，以使所述卫星网络中的卫星按照第一发射功率发射通信信号，并使所述地面站按照第二发射功率发射通信信号。

进一步地，利用所述目标信道信息生成波束，得到波束生成结果包括：获取第一用户组，其中，所述第一用户组为位于所述卫星网络覆盖区域中，且未位于所述地面网络覆盖区域中的用户，所述第一用户组中包括至少一个第一用户；获取所述第一用户组的需求数据和地位位置；基于所述第一用户组的需求数据和地理位置对所述第一用户组进行分组，得到多个第一用户分组，其中，位于同一用户分组的第一用户具有相同的卫星用户信道；利用迫零波束成形方法为所述多个第一用户分组中的每个第一用户分组生成卫星波束。

进一步地，利用迫零波束成形方法为所述多个第一用户分组中的每个第一用户分组生成卫星波束包括：利用公式[ν₁,...,ν_M]＝G^-1D确定每个所述第一用户分组的卫星波束，D满足公式G＝[g_S,1,g_S,2,...,g_S,M]^H，(G^-HG^-1)_i,i表示矩阵[ν₁,...,ν_M]＝G^-1D中对角线上第i个元素，M为所述卫星网络中的卫星S中卫星天线的数量和所述第一用户分组的数量，g_S,J为第一用户分组J中的卫星用户信道，ν_M为第一用户分组M的卫星波束的波束向量。