[发明专利]基于感知的移动高空通信平台自适应覆盖优化方法

说明书

本发明涉及一种基于感知的移动高空通信平台自适应覆盖优化方法，包括以下步骤：步骤S1：移动基站采集地面用户发送的参考信号，并得到地面用户坐标；步骤S2:移动基站根据自带定位装置获取当前位置，并根据采集的用户坐标，计算得到用户密度；步骤S3:根据用户密度，比对数据库中场景类型的典型值，确定场景类型；步骤S4:获取临近移动基站信息数据；步骤S5:根据得到的场景类型和临近移动基站信息数据，调整动态波束。本发明通过多种感知信息，自适应的选择波束，从而实现自适应的覆盖，将较好的改善移动HAP因地面场景变化、用户分布变化所造成的多余覆盖或覆盖空洞。

技术领域

本发明涉及一种基于感知的移动高空通信平台自适应覆盖优化方法。

背景技术

HAP（High Altitude Platform，高空通信平台）是由漂浮在20km~50km高空的通信平台为地面提供通信服务的系统，由空间段与地面段组成，其空间段由与用户终端通信收发独立的相控阵天线，与网关站通信收发独立的面天线和具有再生能力的收发信机组成；地面段由网关站与用户终端组成，每个终端由其中的一个网关站管理，每个网关站既是控制中心，也是交换中心。

HAP综合了地面无线系统和卫星系统的技术优点，可以用少量的网络设施实现大区域和高密度覆盖，与地面无线系统需要土地进行站址建设和卫星系统需要发射卫星以及修建地面站截然不同，HAP可以大幅度降低成本，同时也可以减小对人体的电磁辐射。具体地说，HAP具有以下特点：

1. 与卫星通信系统相比，HAP具有高容量、高频谱利用率、时延小、路径损耗小、易维护、易升级、可迅速建设等优点。另外，HAP位于国境之内，主权、所有权和管理权均属本国。

2. 与地面基站的相比，HAP具有超大覆盖、低功率、易升级、可迅速建设等优点；另外，在发生地震等灾难时所受影响很小。

传统的HAP平台，波束覆盖范围固定，不随地面用户分布而变化。而实际上，在HAP移动过程中，其覆盖区域的用户分布情况会发生变化，有些区域用户较为集中，有些区域用户较为分散，采用固定波束无法最大限度利用系统容量。

地面基站的信道与HAP的信道差异主要是地面基站与用户的信道存在大量散射体，无法准确估计覆盖。而已有信道建模结果表明HAP与地面用户间存在很大的直达概率，可以较为准确的估计来波方向，从而确定用户位置，使自适应覆盖成为可能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于感知的移动高空通信平台自适应覆盖优化方法，通过多种感知信息，自适应的选择波束，从而实现自适应的覆盖，将较好的改善移动HAP因地面场景变化、用户分布变化所造成的多余覆盖或覆盖空洞。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于感知的移动高空通信平台自适应覆盖优化方法，包括以下步骤：

步骤S1：移动基站采集地面用户发送的参考信号，并得到地面用户坐标；

步骤S2: 移动基站根据自带定位装置获取当前位置，并根据采集的用户坐标，计算得到用户密度；

步骤S3: 根据用户密度，比对数据库中场景类型的典型值，确定场景类型；

步骤S4: 获取临近移动基站信息数据；

步骤S5: 根据得到的场景类型和临近移动基站信息数据，调整动态波束。

进一步的，所述步骤S1具体为：

步骤S11:地面用户UE向移动基站HAP发送参考信号；