[发明专利]一种高空通信平台系统的容量提升方法

摘要

本发明公开了一种高空通信平台系统的容量提升方法，首先建立了采用CDMA接入方式的HAPS系统，即HAPS-CDMA系统干扰模型，推导了系统干扰因子以及单蜂窝容量的计算公式，然后验证了HAPS-CDMA系统相比于地面CDMA系统具有更高容量，最后提出了HAPS和地面CDMA双层蜂窝重叠覆盖系统，即在原有的HAPS-CDMA系统上嵌入一个地面CDMA系统，该方法使系统达到了有效降低干扰、提升容量的目的。仿真结果表明，所提出的方法可以获得比HAPS-CDMA系统和地面CDMA两种单系统更高的系统容量，并且可以帮助解决人口密度较大的热点地区的大通信需求问题。

主权项

一种高空通信平台系统的容量提升方法，其特征在于，方法步骤如下：步骤1、构建HAPS通信系统的天线及路径损耗模型；步骤2、HAPS通信系统采用CDMA接入方式，假设地面用户呈均匀分布，高空平台位置处于平流层且保持对地相对静止，在理想功率控制条件下建立模型，高空平台利用相位阵列天线在地面投射了若干个面积相等的圆形蜂窝，构成了一个层蜂窝小区结构，并对HAPS‑CDMA系统的上行容量进行分析，确定其容量，即小区用户数；步骤3、假设地面用户在高空平台覆盖范围内由中心小区向外服从高斯分布，构建HAPS和地面CDMA蜂窝重叠覆盖系统，平台服务区域由中心向外的用户密度分布函数ρ如下：其中r′表示参考用户所在地到高空平台垂直于地面的交点之间的距离；σ表示高斯分布的标准差；C为预设常系数；步骤4、确定HAPS和地面CDMA通信系统双层蜂窝系统容量：4‑1)在地面用户呈高斯分布的条件下，分析单个HAPS‑CDMA系统中心小区容量，得到中心小区内干扰及非中心小区对中心小区的干扰，将其结果代入到由步骤2得到的单个HAPS‑CDMA系统中心小区容量，得到单个HAPS‑CDMA系统中心小区容量；4‑2)对热点地区的用户干扰进行分析，重新确定小区内干扰和小区间干扰，将结果再代回到单个HAPS‑CDMA系统中心小区容量及各层单个小区容量计算公式，即得到用户高斯分布下的HAPS和地面CDMA双层蜂窝系统容量。