[发明专利]星地一体化系统基于混合信道衰落的干扰分析方法

说明书

本发明涉及星地一体化系统基于混合信道衰落的干扰分析方法，属于电信通讯技术领域，本发明首先使用混合衰落模型EGK建立地面链路接收信号的概率分布密度；混合衰落模型中包含阴影衰落和多径衰落；然后使用Gamma分布表示其它ATC基站的集总干扰的功率谱密度；使用Shadowed‑Rician模型表示卫星集总干扰的功率谱密度，根据用户接收功率的信干比门限值γ_th定义ATC用户中断概率P_out，获得ATC用户中断概率P_out的闭式表达，根据该公式利用Matlab工具计算P_out，进行ATC用户下行同频干扰分析。本发明方法进行干扰分析更加全面准确，计算更加快捷，进行干扰计算更快、更方便、更容易，能够快捷方便地获得干扰情况。

技术领域

本发明属于电信通讯技术领域，具体涉及星地一体化系统基于混合信道衰落的干扰分析方法。

背景技术

国际电信联盟ITU于2009年定义了包含移动卫星网络(MSS)与地面辅助网络(ATC)的集成系统。ATC基站构成的地面辅助网络可以采用3G或4G无线接口。卫星和地面网络共享频谱资源。卫星网络主要服务于地面网络覆盖不到的偏远地区。ATC主要服务于人口密集的城市地区，基于LTE-FDD无线标准进行部署，能够在室内以及无LOS(Line of Sight,视距)连接地区提供可靠的通信服务，延伸地面覆盖。尽管卫星移动运营商很早就获得授权，可以在地面上建造使用卫星频段的ATC基站，但至今没有实现一个能够运营的星地一体化网络。其中的一个重要问题就是干扰问题。

星地一体化卫星通信系统有诸多优点，比如：1)保障由于突发事件中有效通信服务；2)增强高密度城市或偏远地区信号强度；3)采用地基波束形成技术为卫星“减负”；4)适用于任何通信体制。因此，克服星地一体化网络中的干扰问题，实现星地一体化卫星通信系统是一个非常具有意义的工程。

如图1所示，MSS用户与卫星进行通信，同时受到N个ATC基站的干扰(CCI)；ATC用户与目标基站进行通信，同时受到卫星和其它N-1个ATC基站的同频干扰。目前，针对干扰的研究现状主要存在以下两个问题：

(1)只考虑卫星网络与地面辅助网络间的同频干扰(Inter-component CCI)，而没有考虑相邻ATC基站的干扰(Intra-component CCI)；

(2)对于信道的考虑过于简单，只考虑大尺度衰落或是小尺度衰落，而没有考虑混合衰落信道，即既包含阴影衰落也包含多径衰落的情况。

发明内容

针对目前星地一体化系统对于干扰分析存在的问题，本发明提出一种星地一体化系统基于混合信道衰落的干扰分析方法。

本发明提供的星地一体化系统基于混合信道衰落的干扰分析方法，包括：

第一步，使用混合衰落模型EGK建立地面链路接收信号的概率分布密度；混合衰落模型中包含阴影衰落和多径衰落；

第二步，使用Gamma分布表示其它ATC基站的集总干扰的功率谱密度；

第三步，使用Shadowed-Rician模型表示卫星集总干扰的功率谱密度；

第四步，根据用户接收功率的信干比门限值γ_th定义ATC用户中断概率P_out；

第五步，获得ATC用户中断概率P_out的闭式表达，根据该公式利用Matlab工具计算P_out，进行ATC用户下行同频干扰分析。

所述的第一步中，地面链路接收信号x的概率分布密度f_IΔ(x)表示如下：