基于分布式天线的机舱内部功率覆盖优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于分布式天线的机舱内部功率覆 盖优化方法。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的快速发展，无线通信的应用范围越来越广泛。基于飞机安全 性的考虑，目前飞机机舱内仍然无法应用无线通信。为了实现机舱内无线通信的需求，人们 开始将目光集中在机舱这个移动通信领域中的孤岛上。实现机舱内无线通信的前提是要建 立适合机舱环境下的无线信道模型。其中，对于机舱内无线通信是否能在实际中得到应用， 功率分布是一个非常重要且必须要考虑的因素。良好的功率覆盖能力能保证在通信正常范 围内进行无线通信。但对于遮挡丰富的机舱环境，功率覆盖的效果很难达到理想情况。为 了使机舱内无线通信的质量得到保证。需要在机舱内提高发射功率的利用率并且使功率覆 盖更加的均匀。
【发明内容】
[0003] (一）要解决的技术问题
[0004] 本发明要解决的技术问题是：如何设计一种机舱内部功率覆盖优化方法，使得机 舱内功率覆盖更加均匀，为实现机舱内高质量无线通信打下基础。
[0005] (二）技术方案
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于分布式天线的机舱内部功率覆盖 优化方法，包括以下步骤：
[0007] Sl、布置机舱场景
[0008] 信号发送端采用等距离分布在机舱顶部的s根频率为A的天线，信号接收端采用 单根的频率为A的天线，根据各天线的不同位置，设定天线MISO指标的测量位置，s为大于 1的整数；
[0009] S2、确定机舱内功率覆盖情况
[0010] s根信号发送端天线共同发射信号时组成的天线系统为分布式天线系统；每根信 号发送端天线单独发射信号时组成的系统为集中式天线系统，两个系统发射功率相同；通 过测量数据的信道冲击响应来计算各个测量点接收到的功率值，从而得到分布式天线系统 和集中式天线系统的不同功率覆盖情况；
[0011] S3、根据分布式天线系统和集中式天线系统的功率覆盖情况进行分析，实现天线 位置的优化，从而实现对机舱内部功率覆盖的优化。
[0012] 优选地，步骤S3具体包括：
[0013] S31根据分布式天线系统和集中式天线系统的功率覆盖情况进行相对误差分析， 得到每根发送天线接收功率的平均相对误差；
[0014] S32利用最小二乘法对步骤S3. 1得到的多组平均相对误差数据进行拟合，确定平 均相对误差最小值的点的位置，根据所确定的位置对发送天线的位置进行调整，实现天线 位置的优化，从而实现对机舱内部功率覆盖的优化。
[0015] 优选地，步骤S2中通过测量数据的信道冲击响应来计算各个测量点接收到的功 率值具体包括：
[0016] S2. 1，用信号冲激响应矩阵，先计算瞬时功率：
[0017] P (t，τ，S，u) = I h (t，τ，S，u) 12
[0018] 式中h表示信道冲击响应，t表示快拍（测量次数），τ表示天线时延，u表示接 收天线的总数；
[0019] S2. 2,在发送和接收天线维对步骤S2. 2计算得到的瞬时功率进行平均：
[0021 ] S2. 3,在快拍和时延簇维对步骤S2. 2得到的功率进行平均：
[0023] (三）有益效果
[0024] 本发明基于分布式天线系统设计了一种机舱内部功率覆盖优化方法，利用了在发 射功率一定的前提下，分布式天线系统有均匀的功率覆盖效果的特点，采用最小二乘法拟 合得到了天线的最佳放置位置，使得机舱内功率覆盖更加均匀，可保证在通信正常范围内 进行无线通信，为实现机舱内高质量无线通信打下了基础。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明实施例的方法中的机舱座位布局示意图；
[0026] 图2为本发明实施例的方法中七根天线一起工作时的功率分布图；
[0027] 图3为本发明实施例的方法中拟合得到桌板数据的平均相对误差曲线图。
【具体实施方式】
[0028] 为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的
【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0029] 本发明提供了一种基于分布式天线的机舱内部功率覆盖优化方法，包括以下步 骤：
[0030] Sl、布置机舱场景
[0031] 信号发送端采用等距离分布在机舱顶部的s根天线，本实施例中为7根3. 52GHz 发送天线，信号接收端采用单根的频率为3. 52GHz的天线，根据各天线的不同位置，设定天 线MISO (多路进，一路出）指标的测量位置：座位的定点和桌板的定点测量。这两个位置模 拟了乘客最主要的两种应用：打电话和笔记本上网。
[0032] 本实施例中，在经济舱4-28排内的每个座椅和桌板上，都进行了定点测量。在经 济舱共测量了 25排，第4至25排每排有5个座位，第26至28排每排有3个座位。头等舱 还有三排座位，没有进行测量。机舱的座位分布如图1所示。
[0033] 座位靠背高107. 7cm，宽36. 5cm。测量范围为经济舱的第4排到第28排的每个座 位。将装有单根天线的底座放置在座位的中间，保持天线的竖直，稳定后进行数据的接收。
[0034] 桌板高度为61cm，长度为42cm。测量范围为经济舱的第4排到第28排的每个桌 板。类似于座位的定点测量，将装有单根天线的天线底座放置于桌板的中心位置，待稳定后 进行数据的接收。
[0035] S2、确定机舱内功率覆盖情况
[0036] 功率覆盖在无线通信系统中起着至关重要的作用，均匀的功率覆盖能保证区域内 无线通信的正常运行。7根信号发送端天线共同发射信号时组成的天线系统为分布式天线 系统；每根信号发送端天线单独发射信号时组成的系统为集中式天线系统，两个系统发射 功率相同；通过测量数据的信道冲击响应来计算各个测量点接收到的功