[发明专利]一种基于HAPS通信的无线链路建模方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明属于移动通信领域，尤其涉及一种基于HAPS通信的无线链路建模方法、装置及系统。

背景技术

近20余年来，移动通信的发展非常迅速。移动通信要解决的根本问题是使人们在任何时间和任何地点都能进行各种通信，包括在运动中进行各种通信。近来，又有一种新的移动通信手段出现，它就是高空平台通信(HAPS，high altitude platform stations)。一般来说，高空平台通信网络是指在近地空间的高度约20-100Km，由长驻空间5-10年，准静止、可装载一定规模有效载荷的高空平台(HAP，high altitude platform)所构成的网络，该网络在近地空间范围内使用稳定的通信平台作为微波中继站，与地面控制设备、入口设备以及多种无线用户构成的通信系统，高空平台既可以与卫星和地面综合组网，也可以单独与地面组网，如图1所示，整个高空平台通信系统包括：卫星11、卫星与高空平台间链路12、高空平台13、高空平台间链路14、高空平台馈线链路15、卫星馈线链路16、地面网17以及关口站18。其中通信平台与地球自转保持同步，可长期驻留空中。高空平台通信利用良好的电波传输特性，实现地面用户之间、平台之间或平台与卫星之间的通信连接，具有布局灵活、应用广泛、成本低廉、安全可靠等优点。由高空平台构成的信息系统将是新一代的无线通信系统，它融合了陆地和卫星通信系统的优势，又不同程度地避免了两者的缺点，在通信领域的应用得到了广泛认同，在一个高空平台覆盖范围内，仍然可以采用蜂窝网结构组织通信。

然而，高空平台通信中的一个潜在问题是高空平台位置的不固定。现有技术中已经考虑了由HAPS构成的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)无线网络，并从系统级特性来研究高空平台移动性的影响。另外，现有技术中也提到了对于高空平台，采用环形蜂窝的多波束扫描天线阵列比传统的蜂窝形要好。因为，环形蜂窝可以减弱平台不稳定性的影响，特别是平台以竖直轴向旋转的时候，此外，使用环形蜂窝还可以降低发射功率及切换次数，还可以减少定位的次数，并且使用环形蜂窝也比传统蜂窝更易于进行通信载荷均衡。现有技术中还提出一种适用于HAPS UMTS功率资源共享的自适应软切换算法，该算法在考虑平台移动情况下，根据平台下行链路输出功率和每个基站下行链路输出功率，动态地调整移动终端的软切换限度(SHO margin)。

总之，现有技术中对HAPS无线链路分析等基于地面蜂窝小区基站固定或高空平台处于静止状态，或者假设高空平台静止不动或调整波束指向能够补偿由于高空平台移动造成的剩余指向误差，或者考虑高空平台运动为一种简单平移，并通过运动补偿来消除高空平台移动带来的通信影响。然而，由于高空平台上升下降及平移比较容易控制，在实际系统应用中高空平台主要以摇摆或旋转的运动形式存在。因此，实际应用中不能简单假设高空平台静止或采用补偿技术来消除高空平台摇摆或旋转带来的链路质量变化对通信性能的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于HAPS通信的无线链路建模方法，旨在解决现有技术简单假设高空平台静止或采用补偿技术来解决高空平台的摇摆，不能有效消除高空平台的摇摆对通信性能的影响的问题。

本发明是这样实现的，一种基于HAPS通信的无线链路建模方法，所述方法包括下述步骤：

获取同一小区内接入用户的干扰I_intra，所述I_intra通过下述公式获得：