一种非地面网络的通信参数预测方法及系统

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种非地面网络的通信参数预测方法及系统。

背景技术：

1、地面用户接入卫星小区前需要获取卫星广播下发的全球定位导航系统（gnss）定位信息、卫星星历来实现上行同步。在执行随机接入前，用户设备（ue）应通过卫星星历信息自主预计算上行同步定时提前量，并基于ue及卫星之间的径向速度计算补偿多普勒频移。由于空天地一体化这个概念的提出，使用卫星进行通讯也纳入了非偏远地区考量。但若ue处于室内、隧道、密集城市楼宇间等环境，卫星信号存在衰减或失效的问题，导致ue无法获取卫星广播下发的卫星星历信息、gnss信息。且在ue处于室内、隧道、密集城区楼宇间环境时，采用接收到卫星下发的广播信息后再计算接入卫星所需的时间提前量（ta）值和多普勒频移值的方式，导致ue在非地面网络中进行小区切换或重选时存在一定的通信延迟的问题。因此，需要一种在无法接收到gnss信息的情况下持续预测通信参数的方法，解决这两个问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种非地面网络的通信参数预测方法及系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

2、第一方面，本申请提供一种非地面网络的通信参数预测方法，包括：

3、获取当前连接卫星的信号质量信息，同时获取当前连接卫星和其每个相邻卫星的运行信息；

4、根据信号质量判断是否进行重接入或切换，若是，则基于运行信息采用预训练的预测模型按预设时间窗口预测每个卫星的未来运动信息和负载信息，并预测用户设备的未来运动信息；所述未来运动信息包括位置和径向速度；

5、根据卫星和用户设备的未来运动信息，计算未来用户设备和每个卫星之间的相对距离以及相对径向速度，并计算未来每个卫星的信道吞吐量和预计服务时长；

6、根据负载信息、信道吞吐量和预计服务时长选择目标卫星；

7、根据目标卫星的相对距离以及相对径向速度计算得到ta值和多普勒频移值；

8、根据ta值和多普勒频移值生成预加载通信参数。

9、第二方面，本申请还提供一种非地面网络的通信参数预测系统，其特征在于，包括：

10、第一模块，用于获取当前连接卫星的信号质量信息，同时获取当前连接卫星和其每个相邻卫星的运行信息；

11、第二模块，用于根据信号质量判断是否进行重接入或切换，若是，则基于运行信息采用预训练的预测模型按预设时间窗口预测每个卫星的未来运动信息和负载信息，并预测用户设备的未来运动信息；所述未来运动信息包括位置和径向速度；

12、第三模块，用于根据卫星和用户设备的未来运动信息，计算未来用户设备和每个卫星之间的相对距离以及相对径向速度，并计算未来每个卫星的信道吞吐量和预计服务时长；

13、第四模块，用于根据负载信息、信道吞吐量和预计服务时长选择目标卫星；

14、第五模块，用于根据目标卫星的相对距离以及相对径向速度计算得到ta值和多普勒频移值；

15、第六模块，用于根据ta值和多普勒频移值生成预加载通信参数。

16、本发明的有益效果为：

17、本发明通过预测卫星和用户的运行轨迹选择合适的切换卫星，根据预测结果提前计算接入卫星所需的ta值和多普勒频移来预加载接入信令并缓存在用户侧，在gnss信号微弱或暂不可用情况下保障nr ntn系统稳健性，减少服务切换或链路重配时的业务中断时间，保障业务的连续性和低延迟。

18、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。

1.一种非地面网络的通信参数预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的非地面网络的通信参数预测方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求1所述的非地面网络的通信参数预测方法，其特征在于，计算未来每个卫星的信道吞吐量和预计服务时长，包括：

4.根据权利要求1所述的非地面网络的通信参数预测方法，其特征在于，计算未来每个卫星的信道吞吐量和预计服务时长，包括：

5.根据权利要求1所述的非地面网络的通信参数预测方法，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求4所述的非地面网络的通信参数预测方法，其特征在于，所述方法包括：

7.一种非地面网络的通信参数预测系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求1所述的非地面网络的通信参数预测系统，其特征在于，所述系统还包括：

9.根据权利要求1所述的非地面网络的通信参数预测系统，其特征在于，所述第三模块包括：

10.根据权利要求1所述的非地面网络的通信参数预测方法，其特征在于，计算未来每个卫星的信道吞吐量和预计服务时长，包括：