[發(fā)明專利]在海洋通信中對用戶進(jìn)行覆蓋的設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710017379.0
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106792756B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐艷麗;姜勝明;劉鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18
• 代理公司: 上海互順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

1.一種在海洋通信中用于為用戶提供通信服務(wù)的方法，該方法包括以下步驟：

(1)估計船上所有用戶總的通信速率需求R_i；

(2)根據(jù)船上所有用戶總的通信速率需求計算K根分布式天線服務(wù)時對船只的覆蓋概率；

(3)根據(jù)所計算的覆蓋概率判斷為達(dá)到船只的通信服務(wù)需求所需要的天線數(shù)；

S1、根據(jù)下式計算通信速率需求R_i：

R_i＝λ/P_succ

其中λ為用戶需求業(yè)務(wù)的到達(dá)速率，P_succ是船上鏈路的平均成功傳輸概率；

S2、根據(jù)下式計算K根分布式天線服務(wù)時對船只的覆蓋概率：

P_cover＝Pr{w₀log(1+η_i)≥R_i}

其中，Pr{·}為求概率函數(shù)，η_i為接收信號的信噪比，w₀為分配的帶寬；其中接收信噪比η_i取決于發(fā)射端的發(fā)射功率以及天線與中繼設(shè)備間的等價信道增益H_i，表示如下：

S3、根據(jù)所計算的覆蓋概率判斷為達(dá)到船只的通信服務(wù)需求所需要的天線數(shù)：

①用戶根據(jù)公式下式估算通信速率需求R_i：

R_i＝λ/P_succ

②用戶將R_i反饋給天線并傳輸?shù)交荆?/p>

③基站估計第k根天線與用戶的增益并更新多根服務(wù)天線與用戶之間等價信道增益其中是更新前的信道增益；

④基站基于H_i計算覆蓋概率，若此時的覆蓋概率滿足要求，則此時天線個數(shù)K＝k；在覆蓋率不滿足要求時，則添加一根天線，然后返回步驟③。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，鏈路的平均成功傳輸概率的計算步驟包括：

－根據(jù)下式計算平均成功傳輸概率：

其中，一艘船上用戶的集合，dφ是一無限小區(qū)域，為其中用戶m與船上中繼之間平均成功傳輸概率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的方法，其中，所述海洋通信為無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)為基于3GPP協(xié)議的無線通信網(wǎng)絡(luò)。

4.一種在海洋通信網(wǎng)絡(luò)中用于在多天線與海洋用戶設(shè)備之間轉(zhuǎn)發(fā)、傳遞信息的設(shè)備，該設(shè)備包括：

(1)信息接收和發(fā)送裝置，用于接收基站天線或用戶發(fā)送的信息，并發(fā)送信息給用戶或天線；

(2)覆蓋概率估計裝置，用于根據(jù)通信速率需求估計當(dāng)前用戶群的覆蓋概率P_cover，覆蓋概率P_cover計算公式如下：

P_cover＝Pr{w₀log(1+η_i)≥R_i}

其中，Pr{·}為求概率函數(shù)，η_i為接收信號的信噪比，ω₀為分配的帶寬，其中R_i為通信速率需求，計算方式為：

R_i＝λ/P_succ

其中λ為用戶需求業(yè)務(wù)的到達(dá)速率，P_succ是船上鏈路的平均成功傳輸概率；

(3)確定裝置，用于根據(jù)當(dāng)前的覆蓋概率確定服務(wù)天線及服務(wù)天線個數(shù)k。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述覆蓋概率估計裝置包括：

－通信速率需求估計裝置，用于根據(jù)用戶業(yè)務(wù)到達(dá)速率及用戶與該設(shè)備間鏈路的平均正確傳輸概率，估計設(shè)備所在船只的通信速率需求。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述通信速率需求估計裝置包括：

(1)業(yè)務(wù)達(dá)到速率估計裝置，用于根據(jù)用戶業(yè)務(wù)的到達(dá)數(shù)據(jù)量估計到達(dá)速率；

(2)用戶與該設(shè)備間鏈路的平均正確傳輸概率估計裝置，用于根據(jù)用戶群中用戶的分布和信道條件估計鏈路的平均正確傳輸概率。

7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的設(shè)備，其中，所述海洋通信網(wǎng)絡(luò)為無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)為基于3GPP協(xié)議的無線通信網(wǎng)。