[發(fā)明專利]衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)天地同頻共用集總干擾估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110368084.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN113114397B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張弛;何元智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 軍事科學(xué)院系統(tǒng)工程研究院網(wǎng)絡(luò)信息研究所
• 主分類號(hào): H04B17/345
• 分類號(hào): H04B17/345;H04B7/185
• 代理公司: 北京豐浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學(xué)康

1.一種衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)天地同頻共用集總干擾估計(jì)方法，其特征在于，地面移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-T由若干個(gè)分散部署的地面射頻終端組成；衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-S由空間段多顆多波束衛(wèi)星、地面信關(guān)站和若干衛(wèi)星移動(dòng)用戶終端組成；IMT-S系統(tǒng)和IMT-T系統(tǒng)均采用頻分復(fù)用技術(shù)，IMT-T系統(tǒng)與IMT-S系統(tǒng)在同一區(qū)域范圍內(nèi)同頻共用時(shí)，地面射頻終端對(duì)IMT-S系統(tǒng)的上行鏈路形成干擾，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)天地同頻共用集總干擾估計(jì)方法的步驟包括：

S1，設(shè)定IMT-S系統(tǒng)共有S顆多波束衛(wèi)星，第i顆多波束衛(wèi)星的波束數(shù)量為B_i，i＝1,2,...,S，每顆多波束衛(wèi)星采用M色頻分復(fù)用，IMT-S系統(tǒng)中的第i顆衛(wèi)星的第j個(gè)波束表示為f_ij；

S2，確定所需計(jì)算的地面移動(dòng)通信系統(tǒng)地面區(qū)域范圍，結(jié)合衛(wèi)星天線滾降特性以及地面移動(dòng)系統(tǒng)的部署特性，根據(jù)位于不同位置的IMT-T系統(tǒng)地面射頻終端干擾強(qiáng)度確定所需計(jì)算的地面移動(dòng)通信系統(tǒng)地面區(qū)域范圍，所需計(jì)算的地面移動(dòng)通信系統(tǒng)地面區(qū)域范圍面積為Sq；

S3，根據(jù)3GPP行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定地面區(qū)域范圍內(nèi)IMT-T系統(tǒng)采用的工作模式，包括頻分雙工模式FDD和時(shí)分雙工模式TDD；若IMT-T系統(tǒng)采用FDD模式，則干擾估計(jì)中需統(tǒng)計(jì)的地面射頻終端TM_c為IMT-T系統(tǒng)基站或者移動(dòng)終端；若IMT-T系統(tǒng)采用TDD模式，則干擾估計(jì)中需統(tǒng)計(jì)的地面射頻終端TM_c包括IMT-T系統(tǒng)基站和移動(dòng)終端；

S4，通過訪問IMT-T系統(tǒng)位置數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取地面區(qū)域范圍內(nèi)IMT-T系統(tǒng)在郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市3類地區(qū)中的部署比例，分別記為Ra_ru、Ra_sub、Ra_ur，其中，Ra_ru+Ra_sub+Ra_ur＝1；

S5，根據(jù)地面區(qū)域范圍內(nèi)IMT-T系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商實(shí)際部署情況，獲取IMT-T系統(tǒng)在郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市中的部署密度以及活動(dòng)因子，其中，部署密度為地面射頻終端數(shù)目與所需計(jì)算的地面移動(dòng)通信系統(tǒng)的地面區(qū)域范圍面積的比值，IMT-T系統(tǒng)在郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市中的部署密度分別表示為De_ru、De_sub、De_ur，單位為百分比；活動(dòng)因子為實(shí)際運(yùn)行的地面射頻終端數(shù)量與地面射頻終端總數(shù)的比例，IMT-T系統(tǒng)在郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市中的活動(dòng)因子分別表示為Ac_ru、Ac_sub、Ac_ur，單位為百分比；

S6，分別計(jì)算郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市內(nèi)IMT-T系統(tǒng)TM_c的數(shù)目，郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市內(nèi)IMT-T系統(tǒng)的TM_c數(shù)目分別表示為N_ru、N_sub和N_ur，其中N_ru＝Sq·Ra_ru·De_ru·Ac_ru，N_sub＝Sq·Ra_sub·De_sub·Ac_sub，N_ur＝Sq·Ra_ur·De_ur·Ac_ur；

S7，根據(jù)IMT-T系統(tǒng)中TM_c的地理位置分布，將IMT-T系統(tǒng)與衛(wèi)星波束的相對(duì)位置分為低仰角、高仰角、中仰角三種類型；

其中，當(dāng)IMT-T系統(tǒng)所在位置相對(duì)衛(wèi)星的仰角大于等于0度，小于等于20度時(shí)，IMT-T系統(tǒng)與衛(wèi)星波束的相對(duì)位置記為低仰角類型；當(dāng)IMT-T系統(tǒng)所在位置相對(duì)衛(wèi)星的仰角大于20度，小于等于70度時(shí)，IMT-T系統(tǒng)與衛(wèi)星波束的相對(duì)位置記為中仰角類型；當(dāng)IMT-T系統(tǒng)所在位置相對(duì)衛(wèi)星的仰角大于70度，小于等于90度時(shí)，IMT-T系統(tǒng)與衛(wèi)星波束的相對(duì)位置記為高仰角類型；

S8，計(jì)算衛(wèi)星單波束f_ij受內(nèi)部和周邊區(qū)域IMT-T系統(tǒng)的TM_c的集總干擾量I_ij：

其中，和分別表示衛(wèi)星單波束f_ij受在郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市內(nèi)IMT-T系統(tǒng)的集總干擾值，P_tm,r、P_tm,su和P_tm,u分別表示郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市內(nèi)IMT-T系統(tǒng)的第r、su、u個(gè)TM_c的發(fā)射功率；r＝1,2,...,N_ru，su＝1,2,...,N_sub，u＝1,2,...,N_ur；G_tm,r、G_tm,su和G_tm,u分別表示郊區(qū)、城鎮(zhèn)和城市內(nèi)IMT-T系統(tǒng)第r、su、u個(gè)TM_c在衛(wèi)星方向的天線增益，其由IMT-T系統(tǒng)天線方向圖確定；G_sa(θ_r)、G_sa(θ_su)、G_sa(θ_u)分別是衛(wèi)星在θ_r、θ_su、θ_u方向的天線增益，由衛(wèi)星天線方向圖確定，θ_r、θ_su、θ_u分別為衛(wèi)星與第r、su、u個(gè)TM_c的夾角；L_s是自由空間損耗；L_p表示鏈路極化損耗；

S9，計(jì)算第i顆衛(wèi)星所有波束受IMT-T系統(tǒng)的集總干擾量：

單位為dB；

根據(jù)IMT-T系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)干擾噪聲比的設(shè)定值，計(jì)算出衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的可接受干擾最大值，如果某顆衛(wèi)星所有波束受IMT-T系統(tǒng)的集總干擾量小于該可接受干擾最大值，則該顆衛(wèi)星受到的集總干擾可接受，該顆衛(wèi)星具備通信能力；

S10，判斷多星多波束衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)所受IMT-T系統(tǒng)的集總干擾情況；

假設(shè)多星多波束衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的某星座含有P顆衛(wèi)星，將該星座所有的覆蓋區(qū)域按照城市或任務(wù)需求劃分為M個(gè)區(qū)域，統(tǒng)計(jì)該M個(gè)區(qū)域的衛(wèi)星可用度Av_k：

其中，SN_k表示第k個(gè)區(qū)域的具備通信能力的衛(wèi)星個(gè)數(shù)，SN_k根據(jù)步驟S9獲取；

當(dāng)Av_k＝0，則表示第k個(gè)區(qū)域所受干擾會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星無法正常通信，沒有可用的衛(wèi)星通信資源。

2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)天地同頻共用集總干擾估計(jì)方法，其特征在于，所述的射頻終端包括基站和地面移動(dòng)終端。