[发明专利]一种双频空中接入网的资源分配方法

说明书

本发明公开了一种双频空中接入网的资源分配方法，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785和2160MHz频段大尺度衰落测量；然后基于获得的信道模型，建立具有低复杂度的频谱分配算法；接着利用拉格朗日对偶原理获得每个用户的最优发射功率，提出频谱分配算法，然后提出迭代的功率分配求解方法，获得每个用户的最优发射功率使网络吞吐量最大化。本发明解决了使用ABS提供高网络吞吐量的广域覆盖接入网的挑战性问题。提高空中接入网络的覆盖范围和性能，双频测量结果为机载接入情景下的A2G传播特性提供了新的视角，也为DBAA方案的跨层设计奠定了基础。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种双频空中接入网的资源分配方法，可用于多种空中基站的部署和空中接入网的设计。

背景技术

随着通信和航空技术及相关规定的发展，无人机，飞艇，气球等无人航空器越来越多地被用作空中基站(ABS)。由于空域规定，这些空中平台通常部署在低空飞行高度。通常将通信设备装载在这些低空平台(LAP)上，充当移动的基站(BS)，为地面用户设备(UE)提供接入链路。空中接入网络(ABAN)在许多应用场景中至关重要。面对需要紧急救援、灾害或者社会事件等公共安全问题时，可以通过迅速部署ABS，来提供紧急通信。对于一些偏远地区来说，建设地区基础设施太昂贵或不可行时，可以通过部署空中基站提供持续的互联网交付。此外，ABS还可以作为移动接收器，从地面无线传感器网络收集数据，进行森林或海洋的监测等。

与传统的地面蜂窝BS相比，ABS被放置在更高的高度，从而实现更好的视距(LOS)信道条件。然而，考虑到车载电源以及航空推进的需求，单路传输和接收的功率是非常有限的。与此同时，与高空平台和LOS卫星不同，地面建筑物和树木会造成阴影衰落，尤其在移动的时候，产生的衰落效应不容忽视。同时，ABS通常部署在不存在地面无线和移动网络的地区。因此，与3G或4G蜂窝系统不同的是，ABS的频谱使用更加灵活，通常可以使用更多的频率资源。

因此，进行信道测量探索信道的特性以及进一步的建模对于系统设计和性能评估非常重要的，并且应该充分利用低空ABS的信道特性和频率资源特性等，设计新的接入技术，以实现更高的数据速率，更高的可靠性和更广泛的接入技术。由于无线电传播特性的显着不同，UHF和S波段的组合是一个很有前景的研究方向。