[发明专利]一种双频空中接入网的资源分配方法

权利要求书

1.一种双频空中接入网的资源分配方法，其特征在于，空中基站采用UHF和S频段为地面用户提供连接，建立双频空中接入网的系统模型，在空对地信道上进行实际测量活动，飞艇悬停在50至950米内，同时进行785MHz和2160MHz频段大尺度衰落测量；然后基于获得的大尺度信道模型，建立包括网络中频谱分配和功率分配的双频空中接入网的资源分配方法，然后提出具有低复杂度的频谱分配算法；接着在频谱分配的基础上，利用拉格朗日对偶原理获得每个用户的最优发射功率，提出迭代的功率分配算法，获得每个用户的最优发射功率使网络吞吐量最大化，建立双频空中接入网的系统模型，具体如下：

S101、定义低频段和高频段的工作频率f_l和f_h，在低频和高频频带中接入的用户的数目分别为N_l和N_h，低频段和高频段中子信道的带宽分别为B_l和B_h；

S102、定义p_k表示在ABS上分配给用户k的发射功率；

S103、定义和表示在两个频带中从ABS到用户k的信道功率增益CPG；

S104、计算两个频带中的用户k的链路能力，分别由和表示；

S105、计算网络中总的吞吐量TH_net。

2.根据权利要求1所述的双频空中接入网的资源分配方法，其特征在于，步骤S104中，两个频带中的第k个用户的链路能力是

其中，σ²表示高斯白噪声的功率。

3.根据权利要求1所述的双频空中接入网的资源分配方法，其特征在于，步骤S105中，网络中总的吞吐量TH_net如下：

4.根据权利要求1所述的双频空中接入网的资源分配方法，其特征在于，信道模型如下：

其中，f′_COST＝a₁+a₂log₁₀(f_c)+a₃log₁₀(h_BS)-Γ(h_UE)+[a₄+a₅log₁₀(h_BS)]log₁₀(d_2D)；f_c为载波频率；h_BS和h_UE分别为ABS和UE的高度；d_2D是收发机之间的水平距离，Δ_CF(h_BS)为一个新的相关因子用来在模型中反应ABS的高度变化因素。

5.根据权利要求4所述的双频空中接入网的资源分配方法，其特征在于，移动台天线的调整因子为：

Γ(h_UE)＝[1.1log₁₀(f_c)-0.7]h_UE-1.56log₁₀(f_c)+0.8

最终修正因子如下：

6.根据权利要求1所述的双频空中接入网的资源分配方法，其特征在于，利用拉格朗日对偶原理获得每个用户的最优发射功率具体如下：

S301、网络中频谱分配和功率分配的变量分别为X＝{x_k|k∈κ}和P＝{p_k|k∈κ}，κ表示所有用户的集合，x_k表示频谱分配的标识符；

S302、网络中每个用户k有一个频谱分配的标识符x_k，当其值取1时表示用户k被分配了低频频谱，取值为0时代表该用户被分配了高频频谱；

S303、确定联合优化算法目标函数为约束条件为：