一种基于海域通信的相控阵多波束调度优化的方法技术

本发明专利技术公开一种基于海域通信的相控阵多波束调度优化的方法，根据用户设备上报的位置信息，将位置相近的用户波束合并，动态智能的控制相控阵天线在一次调度周期内输出不同宽度更少数量的波束指向。本发明专利技术可以根据用户设备上报的位置信息，动态智能的控制相控阵天线在一次调度周期内输出不同宽度不同数量的波束指向，能够有效降低调度频次，减少波束切换产生的资源浪费和性能损耗。产生的资源浪费和性能损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于海域通信的相控阵多波束调度优化的方法


[0001]本专利技术涉及通信
，具体涉及一种基于海域通信的相控阵多波束调度优化的方法。

技术介绍

[0002]现有技术方案中，相控阵天线多采用固定宽度波束指向，且每一个在线的远端用户都会占用一个波束指向，由于TD
‑
LTE(Time division
‑
Long Term Evolution：时分复用的长期演进)系统采取时分复用的调度逻辑，同一时间只有一个波束指向输出，故在用户数量较多时，采取上述方案会导致波束调度频繁，造成资源浪费且性能损耗增大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种能够降低切换频次，减少性能损耗的基于海域通信的相控阵多波束调度优化的方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于海域通信的相控阵多波束调度优化的方法，其创新点在于：根据用户设备上报的位置信息，将位置相近的用户波束合并，动态智能的控制相控阵天线在一次调度周期内输出不同宽度更少数量的波束指向，其具体流程包括：
[0005]S1、汇总当前在线用户的位置信息，包括距离和方位角，并根据距离划分为不同等级的用户组；
[0006]S2、由远及近，依次对用户执行波束合并处理，具体为首先统计当前等级每个波束指向上可以覆盖的用户数量，然后从中选择覆盖用户数最多的波束，同时，将该波束指向上可覆盖的所有用户移出用户组，不参与后续统计，重复上述流程，直至所有用户均被波束覆盖；
[0007]S3、综合上述过程中生成的波束指向，形成最终的波束输出控制信号，控制相控阵天线波束，并根据由远及近的原则和波束编号计算公式“波束编号＝起始编号+方位
‑
1”得出最终输出波束。
[0008]进一步的，对应相控阵天线不同宽度的波束赋形，可以根据用户分布的不同距离，选择更合适的波束宽度以达到一个较好的信号覆盖质量。
[0009]本专利技术有益效果为：
[0010]本专利技术可以根据用户设备上报的位置信息，动态智能的控制相控阵天线在一次调度周期内输出不同宽度不同数量的波束指向，能够有效降低调度频次，减少波束切换产生的资源浪费和性能损耗。
附图说明
[0011]图1为实施例1适用场景架构示意图；
[0012]图2为实施例2算法流程图；
[0013]图3为实施例3调度优化的效果示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]实施例1
[0017]参看图1，一种基于海域通信的相控阵多波束调度优化的方法，适用场景如图1，主要针对包含相控阵波束跟踪的海域通信系统，海域基站设备支持远距离动态覆盖能力，达到100公里的覆盖半径，其中通过宽波束实现S01近距离用户的静态密集覆盖，S02提供远程宽带接入服务，同时通过S03相控阵天线动态波束跟踪提供用户业务增强服务。
[0018]本专利技术提出的方法可以在上述系统的基础上，根据用户设备上报的位置信息，将位置相近的用户波束合并，动态智能的控制相控阵天线在一次调度周期内输出不同宽度更少数量的波束指向，从而达到降低切换频次，减少性能损耗的调度优化目的。
[0019]实施例2
[0020]参看图2，由于现有技术中波束的调度采取一对一的分配方案，即给每一个用户都分配一个波束指向，从而在用户数量较多时会产生大量的波束指向参与切换，导致在一个调度周期内的调度频次过高，影响系统业务性能；为避免上述问题，同时基于海域通信系统的应用场景及相控阵天线性能，本专利技术提出的方法可以动态智能地将方位相对聚集的用户合并为一组，共用一个波束指向，有效降低系统调度压力，本实施例中将距离划分为远中近3个等级，对应相控阵天线不同宽度的波束赋形，可以根据用户分布的不同距离，选择更合适的波束宽度以达到一个较好的信号覆盖质量。
[0021]本专利技术提出的方法具体算法流程图如图2，对应的：
[0022]S11，汇总当前在线用户的位置信息，包括距离和方位角，并根据距离划分为不同等级的用户组；
[0023]S12，由远及近，依次对用户执行波束合并处理；
[0024]具体地，首先统计当前等级每个波束指向上可以覆盖的用户数量，然后从中选择覆盖用户数最多的波束，同时，将该波束指向上可覆盖的所有用户移出用户组，不参与后续统计，重复上述流程，直至所有用户均被波束覆盖；
[0025]S13，综合上述过程中生成的波束指向，形成最终的波束输出控制信号，控制相控阵天线波束；
[0026]下面结合实例详述算法处理流程：
[0027]表一所示数据模拟了一组在线用户位置信息，表二给出了一组相控阵天线支持的波束赋形能力及波束输出编号；
[0028]表一：
[0029]用户编号用户距离用户方位角1862525326
3753434635306261861
[0030]表二：
[0031]波束等级最大覆盖距离波束编号起始波束编号结束波束宽度010009114019130270921831531001842755
[0032]则结合上述算法处理过程如下：
[0033]1.根据表二距离划分，可将表一中用户分为(1，3)、(2)、(4，5，6)三组；
[0034]2.统计波束指向上可覆盖的用户数量，得出25方位上覆盖(1，2)两个用户，3方位覆盖(3)一个用户，62方位覆盖(4，5，6)三个用户，故，根据由远及近的原则和波束编号计算公式：
[0035]波束编号＝起始编号+方位
‑1[0036]得出，最终输出波束为208、186和62号。
[0037]实施例3
[0038]参看图3，调度优化的效果示意图如图3，即扇区内原始调度会产生6个波束指向6个用户，经由本专利技术提出的方案优化后，将方位相对集中的用户合并分组，优选满足条件的波束赋形，最终只需3个波束指向即可实现6个用户的全覆盖，有效降低了一个调度周期内参与切换的波束数量，进而减少系统因频繁切换产生的资源浪费与性能损耗。
[0039]以上所述，仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于海域通信的相控阵多波束调度优化的方法，其特征在于：根据用户设备上报的位置信息，将位置相近的用户波束合并，动态智能的控制相控阵天线在一次调度周期内输出不同宽度更少数量的波束指向，其具体流程包括：S1、汇总当前在线用户的位置信息，包括距离和方位角，并根据距离划分为不同等级的用户组；S2、由远及近，依次对用户执行波束合并处理，具体为首先统计当前等级每个波束指向上可以覆盖的用户数量，然后从中选择覆盖用户数最多的波束，同时，将该波束指向上可覆盖的所有用户移出用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟纯鑫，夏鹏飞，苏厉，杨永杰，顾佳惠，朱晏民，
申请(专利权)人：中集海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：