[發明專利]一種與5G網絡融合的衛星移動通信方法

有效

• 申請號: 201910216223.4
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN110099388B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 楊冬梅;杜凱;周成成
• 申請（專利權）人: 世訊航空技術有限公司
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W24/02;H04W24/06;H04W84/06;H04B7/185;H04B17/382
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 郭夢羽

1.一種與5G網絡融合的衛星移動通信方法，其特征在于，其方法步驟如下：(1)對衛星移動通信場景進行建模，對系統組成、網絡結構、通信鏈路、傳輸體制、工作流程進行量化描述；

(2)建立高低頻組網，具體方法如下：

A、搭建高低頻組網架構，通過構建控制平面和用戶平面分離的組網架構，將寬波束和點波束劃分到同一集群中，實現波束之間的迅速切換；

B、匯聚多種傳輸協議，通過將PDCP層作為聚合層，同時滿足高頻和低頻通信協議棧的需求；

C、建立與低頻通信子系統和高頻子系統的雙連接，通過將低頻子系統作為高頻子系統的調度中心，在高頻通信質量下降的情況下，實現低頻子系統向高頻子系統發送指示信令；

(3)在動態頻譜環境下建立星地協同認知無線通信，具體方法如下：

A、感知頻譜數據，依據寬帶能量檢測算法，對來自多波束天線載荷的信號進行FFT變換，并進行噪聲干擾估計，設置適當的判決門限，實現對寬帶頻譜的頻譜感知；

B、基于干擾協調，依據已有頻率圖譜、即時感知結果、當前通信狀況、通信業務的SINR要求因素，進行頻率選擇，減少跳變次數，實現信道容量最大化；

(4)對移動衛星通信中的多普勒頻移進行高動態補償，具體方法如下：

A、估算多普勒頻移，利用幾何學方法，通過對多普勒頻移的規律進行分析，實現衛星與移動終端間的最大多普勒值估算；

B、對多普勒頻移進行補償，通過使用DDS+PLL方法，將中頻信號與本振進行混頻，實現實時高精度頻移補償；

C、通過設計多普勒頻移補償模塊，實現下行鏈路中多普勒頻移的消除；通過設計上行鏈路預校正模塊，保證通信鏈路正常工作；通過多普勒頻移估算模塊，給預校正和補償模塊提供相應數據；

(5)在移動衛星通信環境下實現多用戶非正交多址接入，具體方法如下：

A、通過非正交隨機接入方式和共享接入信道資源，實現大連接場景下混合多址隨機接入；

B、消除下行串行干擾，通過采用排序的干擾消除檢測算法，對用戶數據進行逐個檢測，并反復迭代，直至消除所有用戶的多址干擾；

C、對上行多用戶實現非正交共享接入，結合改進干擾消除的方案，實現高負載；

D、在物理層引入冗余傳輸，通過降低白噪影響，保障極端環境下的SNR達到最低解調要求；

(6)在建立SDN和NFV衛星網絡架構的基礎上，實現分段路由技術，具體方法如下：

A、建立基于SDN的衛星網絡架構，結合SDN思想，降低衛星網絡信令開銷，減輕網絡負載；

B、建立基于NFV的核心網網絡架構，通過5GC內部實例化專有的VNF，實現加速整個鏈路的建立與傳輸、維護衛星系統終端的移動性；

C、實現分段路由，針對衛星高速移動的特性，通過實驗仿真方法篩選成熟的路由算法，并結合衛星運控信息進行改進，實現基于SDN的分段路由。