[发明专利]一种基于球面数字相控阵系统的通信组网方法

摘要

本发明公开一种基于球面数字相控阵系统的通信组网方法，该方法首先引入相控阵系统，从空间上对相同频段波束进行区分，通过移动基站搭载相控阵天线，与卫星建立通信链路，同时与可通信范围内所有用户建立通信，提高频谱资源空间复用；其次，在原先只根据距离选择基站进行组网的基础上提出同时组网时同时考虑距离与夹角因素，通过分析相邻链路夹角间增益关系，尽可能降低波束间同频干扰，提高网络总体流通量。本发明提出的通信组网方法应用非常广泛，且充分利用资源，提高网络性能，该方法对未来移动通信发展具有重大意义。

主权项

1.一种基于球面数字相控阵系统的通信组网方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1：构建通信网络；该通信网络包括卫星、多个移动基站和多个移动基站通信范围内的所有用户，所述的多个移动基站均搭载相控阵天线，其与所述的卫星建立通信链路，与其通信范围内的所有用户节点建立通信，形成多个以搭载球面数字相控阵系统为核心的移动通信网络，且数字相控阵系统发出的所有波束频段相同。S2：优化移动通信链路；(1)当所有的用户均只在一个基站的覆盖范围内时，则所有的用户均与其可通信的移动基站进行通信；(2)当存在用户位于若干个移动基站的覆盖范围内时，则考虑距离和波束间夹角两个因素对通信网络进行优化，具体实现如下：①先按就近原则组网，所有用户均先与其距离最近的可通信的移动基站通信，将用户节点作为发射端，移动基站作为接收端，计算移动基站接收到的信号干扰比SIRij，并计算此时网络总体流通量C：其中，i表示移动基站，j表示用户，pj表示移动基站i接收到来自用户j的信号功率，Ik表示用户j与移动基站i建立的该通信链路受到第k链路的同频干扰强度，B表示接收信号带宽；②考虑夹角组网，对于只有一个可通信的移动基站的用户与其可通信移动基站通信，对于处在N个基站覆盖范围内的用户，首先将其与距离最近的可通信移动基站相连，形成通信链路，并将该用户的通信链路与相邻的两条通信链路之间的夹角中较小的那个定义为θ1，再采用同样的方法，依次将所述的用户a与另外可通信移动基站相连，并分别计算该用户连接不同基站时，用户a的通信链路与相邻的通信链路之间的较小夹角分别为θ2、θ3···θN，并比较多个夹角对应的天线增益值G(θ1)，G(θ2)，G(θ3)，···，G(θN)，用户与最小的天线增益值对应的可通信移动基站通信，将用户节点作为发射端，移动基站作为接收端，计算基站接收到的信号干扰比SIR′ij，并计算此时网络总体流通量C'其中，pj'表示i个移动基站i接收到来自第j个用户的信号功率，Ik'表示该通信链路受到第k链路的同频干扰强度；③比较根据两种基站选择依据得到的总体网络流通量，若C>C'，则只考虑距离，则通信重叠覆盖区域内的用户根据就近选择基站进行通信；若C

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