一种波束智能切换的方法与流程

本发明涉及卫星通信，更具体地说，它涉及一种波束智能切换的方法。

背景技术：

1、卫星移动通信系统中，低轨卫星相对地面高速运动，卫星波束在地面形成的覆盖区域随时间迁移，终端也可能处于车辆、船舶、航空或手持移动场景。当终端由一个移动波束的服务范围进入另一移动波束的服务范围时，网络侧需要完成服务连接切换，包括候选波束测量、切换判定、连接迁移和状态确认等过程。现有移动通信系统常以当前链路质量、参考信号强度或固定门限作为主要触发依据，适用于基站位置相对固定、覆盖边界变化较慢的地面蜂窝场景。对于低轨卫星移动波束，当前服务波束的地面覆盖、候选波束的可用时间、终端运动方向以及链路质量会在较短时间内共同变化，仅依据当前测量量进行判定，容易出现切换触发偏晚、目标波束驻留时间不足、跨星或跨频连接迁移资源占用偏高等问题。若为避免掉线而过早切换，又可能增加重复切换和信令开销。上述问题会影响终端服务连接的保持和卫星网络波束资源调度。

技术实现思路

1、本发明提供一种波束智能切换的方法，解决了背景技术中提出的技术问题。

2、为了实现上述的发明目的，本发明提供如下的技术方案。

3、一种波束智能切换的方法，应用于终端在卫星移动波束之间的服务连接切换，包括：

4、根据所述终端、当前服务波束以及候选波束随时间变化的信息，形成所述当前服务波束和所述候选波束分别相对于所述终端的未来服务适配状态，所述未来服务适配状态表征所述当前服务波束或所述候选波束在未来时段内相对于所述终端的服务能力；

5、根据所述未来服务适配状态，将所述当前服务波束的服务能力不能保持服务连接的未来时刻确定为切换时机；

6、从所述候选波束中确定在所述切换时机支持服务连接建立或服务连接保持的目标波束；

7、根据所述切换时机和所述目标波束，将所述终端的服务连接由所述当前服务波束切换为所述目标波束，并形成波束切换结果，所述波束切换结果包括目标波束标识和切换完成状态。

8、与现有技术相比，本发明具有如下实质性特点和显著进步：

9、本发明以终端、当前服务波束及候选波束的时变信息为输入，将覆盖关系、相对运动关系和链路质量关系在统一时间基准下关联，得到面向未来时段的服务适配状态，并据此确定切换时机和目标波束后完成服务连接迁移。相较于仅按照当前信号强度或固定门限触发切换的方式，该方法能够在当前服务波束的服务能力下降至不能保持连接之前，使切换判定与卫星移动波束的覆盖迁移、终端运动变化及链路质量变化相对应；同时，目标波束在所述切换时机需支持服务连接建立或保持，有助于降低目标选择与实际可服务时间不匹配的情况，减少不必要的跨星、跨频连接迁移资源占用，并使波束切换结果明确包含目标波束标识和切换完成状态，便于网络侧连接管理和终端服务保持。

1.一种波束智能切换的方法，应用于终端在卫星移动波束之间的服务连接切换，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种波束智能切换的方法，其特征在于，所述随时间变化的信息包括终端运动状态信息、当前服务波束运动覆盖信息、候选波束运动覆盖信息和当前链路质量信息，所述终端运动状态信息、所述当前服务波束运动覆盖信息、所述候选波束运动覆盖信息和所述当前链路质量信息按照统一时间基准进行关联；

3.根据权利要求2所述的一种波束智能切换的方法，其特征在于，形成所述未来服务适配状态包括：

4.根据权利要求3所述的一种波束智能切换的方法，其特征在于，所述终端运动状态信息通过终端历史轨迹信息形成，根据所述终端历史轨迹信息中的终端运动速度变化状态和终端运动方向变化状态选择终端轨迹预测模型，并通过所述终端轨迹预测模型形成所述终端预测轨迹。

5.根据权利要求3所述的一种波束智能切换的方法，其特征在于，所述当前服务波束运动覆盖信息和所述候选波束运动覆盖信息根据卫星轨迹信息和波束指向信息形成，所述卫星轨迹信息由星历数据、地面测控数据和星间链路数据中的至少一种形成；

6.根据权利要求3所述的一种波束智能切换的方法，其特征在于，确定所述切换时机包括：

7.根据权利要求3所述的一种波束智能切换的方法，其特征在于，确定所述目标波束包括：

8.根据权利要求2所述的一种波束智能切换的方法，其特征在于，将所述终端的服务连接由所述当前服务波束切换为所述目标波束包括：

9.根据权利要求2所述的一种波束智能切换的方法，其特征在于，根据所述切换时机和所述目标波束执行服务连接切换前，判断是否满足切换防抖条件；