[发明专利]一种波束切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线卫星通信技术领域，特别是涉及一种波束切换方法。

背景技术

随着陆地蜂窝3G技术商用的逐渐成熟，4G技术也有望在近期投入使用。而为了弥补陆地蜂窝系统覆盖范围的问题而引入的卫星通信系统中的3G技术也日渐成熟，跟陆地蜂窝系统相对应的下一代移动卫星通信系统也成为了研究热点。下一代移动卫星通信旨在提高更广泛类型的服务、更高的传输速率，其主要特点为集合了4G中的关键技术：正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）以及多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Out-put，MIMO）。但是新的4G技术跟卫星通信系统相结合产生了不同于陆地蜂窝系统的特点。

由于点波束覆盖范围小，并且卫星在高速移动，波束切换时LEO卫星系统中最常见的切换。在切换过程中，如果在下一个波束中没有新链路或信道，那么当前的呼叫就应该丢弃或者阻塞。再次，选择合适的资源管理（信道分配）策略，可以保证切换期间信道的可用性。因此，信道分配策略和切换保证技术是管理切换请求的主要问题。

为了解决点波束切换问题，已经提出了几种切换方法。可以根据下面两个准则对点波束切换方式进行分类：信道分配策略和切换保证。其中，基于信道分配策略的分类：各种信道分配技术可用于分配信道给某个呼叫。切换请求对于下一个小区也可以看作是一个转移的呼叫，需要分配一个信道。基于信道分配策略，切换技术可以分成如下三种：基于固定信道分配（FCA）的切换、基于动态信道分配(DCA)的切换、基于自适应动态信道分配（IDCA）的切换；基于切换保证技术，切换可以分为：Guaranteed Handover schemes,GH、Guaranteed Prioritized Handover schemes。

然而新一代卫星通信技术采用了OFDM技术，这使得每个波束中可用资源集合完全相同，本专利即利用这一点对传统波束切换技术进行了改进，提高了切换效率，降低了系统的复杂度。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种新的波束切换方法，以克服下一代移动卫星通信系统中波束切换失败的问题。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种波束切换方法，包括步骤：S1、确认当前时刻每个波束中的用户数量，并将用户按照业务类型分为实时用户和非实时用户；

S2、根据波束中用户数量的相对关系，将波束分为热点波束和非热点波束；

S3、对热点波束作如下处理：将当前某个热点波束中的用户归为一簇，切换时优先保证簇内用户只切换波束而不切换子载波；

S4、根据预定周期重复上述步骤。

优选地，步骤S2具体包括：

确定波束与终端的相对运动方向，对波束沿波束运动方向按从1到n进行编号，n=1,2，...N，并统计当前时刻每个波束中实时用户与非实时用户的数量；

其中，n表示卫星中总波束的数量，

其中，热点波束判别准则为：将编号为n的波束中的用户数N₁与编号为(n-1)的波束中的用户数N₂进行比较，若N₁>N₂，则波束n为热点波束，否则为非热点波束。

优选地，步骤S3具体包括：

按波束移动的反方向对各个波束进行扫描，若波束n为热点波束，则对波束（i-1）进行波束内子载波切换。

优选地，

若波束i为热点波束，且n_(i-1).1+n_(i-1).2+n_i.1+n_i.2≤M；波束i为n个波束中的任一波束；M表示每个波束中可用子载波数；

n_i.1和n_i.2分别表示编号为i的波束中实时用户与非实时用户的数量；

n_(i-1).1和n_(i-1).2分别表示编号为i-1的波束中实时用户与非实时用户的数量；

M表示每个波束中可用子载波数；

将波束（i-1）中的用户切换到与波束i中用户不同的子载波上。