一种波位的动态部署方法、装置以及存储介质与流程

本申请涉及卫星通信，特别是涉及一种波位的动态部署方法、装置以及存储介质。

背景技术：

1、低轨卫星（leo）具备轨道高度低、传输时延小、覆盖范围广等优势。为满足大容量高速通信需求，当前低轨卫星普遍搭载相控阵多波束天线，通过多波束空分复用大幅提升系统容量。随着跳波束（beam hopping）技术的引入，需在毫秒级跳波束时隙内完成波束指向的快速切换与资源重配，对波束调度算法的实时性与灵活性提出了极高要求。

2、在现有工程实践中，多波束调度普遍采用离线静态波位预置方案。即，在卫星发射入轨前，依据预设覆盖目标，将波位数量、各波束指向角度及覆盖排布规律固化于星载存储设备中。卫星在轨运行期间，控制器严格按照预置参数执行波束控制与时隙分配，不做实时调整。同时，单波束对应的地面覆盖尺寸同样不可改变。

3、然而，离线静态波位预置方案具有以下缺陷：由于波位布局固定僵化，未考虑用户数量与业务特征等信息。因此，在地面用户的区域密度存在差异的情况下，静态波位布局无法通过感知实时的业务特征实现自适应重构，无法适配时变业务分布来分配最优频段。从而，会导致热点区域资源不足引起通信拥塞，且非热点区域存在资源浪费。进而，导致卫星资源利用率低。并且，一旦存在静态波位布局未能覆盖的地面区域，会导致该区域的用户无法建立通信链路。

4、针对上述的现有技术中存在的静态波位布局无法实时动态调整，导致卫星资源利用率低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本公开的实施例提供了一种波位的动态部署方法、装置以及存储介质，以至少解决现有技术中存在的静态波位布局无法实时动态调整，导致卫星资源利用率低的技术问题。

2、根据本公开实施例的一个方面，提供了一种波位的动态部署方法，包括：构建与卫星的覆盖范围对应的角度平面，角度平面以卫星与地面之间的连线的偏轴角为坐标；确定多个终端设备相对于卫星的角度信息，并确定多个终端设备的业务状态信息；根据角度信息和业务状态信息在角度平面生成业务热力图；根据业务热力图，利用预先训练的目标区域检测模型，确定基准波位区域与对应的目标特征信息，其中基准波位区域为六边形区域；以及根据目标特征信息，确定基准波位区域对应的工作频段，并在基准波位区域的邻域扩散生成填充波位区域，以实现卫星对于覆盖范围的波位部署。

3、根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。

4、根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种波位的动态部署装置，包括：角度平面构建模块，用于构建与卫星的覆盖范围对应的角度平面，角度平面以卫星与地面之间的连线的偏轴角为坐标；信息确定模块，用于确定多个终端设备相对于卫星的角度信息，并确定多个终端设备的业务状态信息；业务热力图生成模块，用于根据角度信息和业务状态信息在角度平面生成业务热力图；基准波位区域确定模块，用于根据业务热力图，利用预先训练的目标区域检测模型，确定基准波位区域与对应的目标特征信息，其中基准波位区域为六边形区域；以及工作频段确定模块，用于根据目标特征信息，确定基准波位区域对应的工作频段，并在基准波位区域的邻域扩散生成填充波位区域，以实现卫星对于覆盖范围的波位部署。

5、根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种波位的动态部署装置，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：构建与卫星的覆盖范围对应的角度平面，角度平面以卫星与地面之间的连线的偏轴角为坐标；确定多个终端设备相对于卫星的角度信息，并确定多个终端设备的业务状态信息；根据角度信息和业务状态信息在角度平面生成业务热力图；根据业务热力图，利用预先训练的目标区域检测模型，确定基准波位区域与对应的目标特征信息，其中基准波位区域为六边形区域；以及根据目标特征信息，确定基准波位区域对应的工作频段，并在基准波位区域的邻域扩散生成填充波位区域，以实现卫星对于覆盖范围的波位部署。

6、本申请通过终端设备的业务状态信息以及相对于卫星的角度信息，在角度平面生成业务热力图。然后，利用目标区域检测模型确定业务热力图上的基准波位区域与对应的目标特征信息，从而确定基准波位区域对应的工作频段。并且，基准波位区域的邻域扩散生成的填充波位区域，继承基准波位区域对应的工作频段。从而，能够实现卫星对于覆盖范围的波位的动态部署，实现热点区域和非热点区域对应的最适配的工作频段的分配，以提升卫星资源的利用率，并且保证终端设备之间的通信效率。进而，解决了现有技术中存在的静态波位布局无法实时动态调整，导致卫星资源利用率低的技术问题。

1.一种波位的动态部署方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定多个终端设备相对于所述卫星的角度信息的操作，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务状态信息包括：业务速率需求和优先级系数，并且根据所述角度信息和所述业务状态信息在所述角度平面生成业务热力图的操作，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标特征信息包括：区域位置信息以及工作频段，并且根据所述业务热力图，利用预先训练的目标区域检测模型，确定基准波位区域与对应的目标特征信息的操作，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述目标检测框的频段确定所述基准波位区域对应的工作频段的操作，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先训练所述目标区域检测模型的操作，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述总损失函数的操作，包括：

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

9.一种波位的动态部署装置，其特征在于，包括：

10.一种波位的动态部署装置，其特征在于，包括：