本发明涉及无线通信，特别是涉及一种多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法。
背景技术：
1、低轨卫星通信(leo)成为下一代移动通信的重要候选技术之一，3gpp中对于低轨卫星通信的波束相关方案中，并未给出明确规定，以现有地面的覆盖波束为例，通常在网络规划和工参调试时将基站的倾角对准小区中心位置，然而低轨卫星的基站在移动，该方法明显不适用，因此3gpp针对非地面通信提出了发波束的两种候选方案，其一为固定波位的方案，另外一种为固定波束方案，两种方案的差异在于卫星在移动过程中的波束权值和覆盖区域的变化与否，在固定波位的方案中，通过调整卫星的姿态或者权值来保证移动过程中的覆盖区域固定，现有的权值方案，一般将固定的波位对应到实际的物理小区，因此在考虑小区级性能或者服务用户位置不准确时，此时波束方向一般对准小区中心或用户上报位置中心，以均匀线阵为例，基站权值表示为：
2、
3、其中，θ、n、λ、d分别表示小区中心方向，阵子个数，载波中心频率波长以及阵子间距。传统方案在基站过程中，随着基站的移动，小区中心方向θ始终计算为小区中心与卫星的相对方向，当用户在小区中呈对称分布，且卫星恰好在小区头顶时，此波束对于小区级的平均性能最优，然而由于物理小区固定不动但卫星在随时移动，因此小区和卫星的相对拓扑在时刻发生变化，将卫星基站的波束指向对准小区中心并非一直为最优方案；进一步地，由于卫星场景条件下，天线阵列较多，波束窄，为多用户配对做空分提供了条件，传统给方案为单用户权值的扩展，仍然只是考虑将各自服务波束对准服务用户。由于该方案只考虑了当前用户的信号最优，对其他用户造成了干扰，造成了用户间干扰，用户性能受到损失。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法，能够提升多用户性能。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法，包括以下步骤：
3、对相控阵天线进行均匀阵面子阵划分；
4、获取当前所有服务的用户所在小区中心位置；
5、根据每个小区中心位置确定每个服务小区服务波束的最优权值；
6、将所有服务小区的单用户权值合并成多中心权值；
7、通过多中心权值给数据加权，并下发下行数据。
8、所述根据每个小区中心位置确定每个服务小区服务波束的最优权值，具体包括：
9、根据当前服务小区中心位置确定当前服务小区中心和干扰小区中心；
10、根据当前卫星星历，计算服务卫星的位置和高度；
11、根据服务卫星的位置以及当前服务小区中心确定当前服务小区与星下点之间的距离在卫星天线预设方向的投影范围[d1,d2]，并结合服务卫星的高度计算当前服务小区边缘角度范围[θ1,θ2]；
12、根据服务卫星的位置以及干扰小区中心确定干扰边缘与星下点之间的距离在卫星天线预设方向的投影范围[di3,di4]，其中，i表示干扰小区的编号，并结合服务卫星的高度计算干扰边缘角度范围[θi3,θi4]；
13、根据投影范围[d1,d2]、当前服务小区边缘角度范围[θ1,θ2]、投影范围[di3,di4]以及干扰边缘角度范围[θi3,θi4]迭代计算卫星天线预设方向的最优小区中心方向；
14、根据卫星天线预设方向的最优小区中心方向计算当前服务小区卫星数据的单用户权值；
15、重复上述步骤，得到所有服务小区卫星数据的单用户权值。
16、所述当前服务小区边缘角度范围中的边界通过计算得到，干扰边缘角度范围中的边界通过计算得到，其中，h为服务卫星的高度。
17、所述根据投影范围[d1,d2]、当前服务小区边缘角度范围[θ1,θ2]、投影范围[di3,di4]以及干扰边缘角度范围[θi3,θi4]迭代计算卫星天线预设方向的最优小区中心方向，具体为：
18、从当前服务小区边缘角度范围[θ1,θ2]中随机选择一个角度作为卫星天线预设方向的小区中心方向；
19、采用对卫星天线预设方向的小区中心方向进行迭代更新，直至满足第一迭代次数，或或θ＝θ1，或θ＝θ2；
20、根据更新后的卫星天线预设方向的小区中心方向计算最大信干比h(θ)；
21、若缓存中的信干比大于最大信干比h(θ)，则将缓存中的值修改为最大信干比，并将缓存中的最优小区中心方向替换为更新后的卫星天线预设方向的小区中心方向，否则保持缓存中的信干比和最优小区中心方向不变；
22、其中，α为预设步长，y和yi分别为积分变量，是用户位置与星下点之间距离的函数，η为停止阈值，gi(θ),g(θ),g(y),gi(yi)均为中间量，分别表示为：
23、
24、n为第二迭代次数。
25、所述最大信干比h(θ)的计算方式为：
26、
27、所述卫星天线预设方向包括卫星天线的水平方向和卫星天线的竖直方向，卫星天线的水平方向的最优小区中心方向角度为θ*，卫星天线的竖直方向的最优小区中心方向角度为φ*，所述根据卫星天线预设方向的最优小区中心方向计算当前服务小区卫星数据的单用户权值，具体为：
28、将卫星天线的水平方向的最优小区中心方向角度θ*和卫星天线的竖直方向的最优小区中心方向角度φ*转换为以天线中心为原点的极坐标(α*,β*)，其中，α*＝arctancosθ*tanφ*,β*＝θ*；
29、根据极坐标(α*,β*)计算当前服务小区卫星数据的单用户权值wc，计算方式为：m和n分别为均匀阵面的水平方向和竖直方向的阵子的序号，c和r分别为均匀阵面划分子阵后，子阵的水平和竖直方向上的阵子个数。
30、有益效果
31、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明根据服务小区(网格)位置以及卫星基站位置迭代优化搜索最优指向，同时优化干扰，这样能够提升小区级平均sinr，提升空口性能，提升空口频谱效率进而提升客户感受。
1.一种多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法，其特征在于，所述根据每个小区中心位置确定每个服务小区服务波束的最优权值，具体包括：
3.根据权利要求2所述的多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法，其特征在于，所述当前服务小区边缘角度范围中的边界通过计算得到，干扰边缘角度范围中的边界通过计算得到，其中，h为服务卫星的高度。
4.根据权利要求2所述的多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法，其特征在于，所述根据投影范围[d1,d2]、当前服务小区边缘角度范围[θ1,θ2]、投影范围[di3,di4]以及干扰边缘角度范围[θi3,θi4]迭代计算卫星天线预设方向的最优小区中心方向，具体为：
5.根据权利要求4所述的多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法，其特征在于，所述最大信干比h(θ)的计算方式为：
6.根据权利要求2所述的多子阵相控阵天线下的多中心模拟波束方法，其特征在于，所述卫星天线预设方向包括卫星天线的水平方向和卫星天线的竖直方向，卫星天线的水平方向的最优小区中心方向角度为θ*，卫星天线的竖直方向的最优小区中心方向角度为φ*，所述根据卫星天线预设方向的最优小区中心方向计算当前服务小区卫星数据的单用户权值，具体为：
