[发明专利]一种基于星地链路上行非正交多址接入的软切换方法

说明书

本发明公开了一种基于星地链路上行非正交多址接入的软切换方法，其包括以下步骤：S1、获取具边缘用户和中心用户；S2、获取原始信号；S3、通过联合干扰消除技术从原始信号中获取所有中心用户的接收功率和数据；S4、在总接收功率中消去所有中心用户的接收功率，得到剩余接收功率；S5、对剩余接收功率进行解调解码，得到边缘用户的发送信号，进而得到边缘用户的发送数据。本发明将非正交多址接入技术和软切换技术相结合，通过干扰消除技术，实现了切换用户的星地双连接传输，从而实现了星地链路系统吞吐量和切换用户通信服务质量的联合优化。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种基于星地链路上行非正交多址接入的软切换方法。

背景技术

低轨卫星通信系统在实现全球移动通信和天地一体化网络中发挥着重要作用，然而，由于低轨卫星的快速运动，导致星地链路切换频繁，严重影响了切换用户（边缘用户）的通信服务质量，这对系统的资源分配和用户的通信服务质量的保障带来了巨大的挑战。现有技术多是致力于研究最大化网络吞吐量的方法，亦或是切换用户通信服务质量优先的方法，仅能实现系统吞吐量和切换用户通信服务质量的取舍，难以实现对系统吞吐量和切换用户通信服务质量的兼顾，大大限制了低轨卫星通信系统的性能和应用。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于星地链路上行非正交多址接入的软切换方法解决了切换用户通信质量差的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种基于星地链路上行非正交多址接入的软切换方法，其包括以下步骤：

S1、获取具有波束重叠区域的q个波束，将波束重叠区域的所有用户作为一个整体，得到边缘用户；将每个波束未与其他波束重叠的区域的所有用户作为一个中心用户，得到q个中心用户；

S2、获取原始信号：将边缘用户的上行发送总功率分为q份，并分别使用q个中心用户的频率资源分别发送数据给对应的波束；同时使所有中心用户采用全部功率发送数据给对应的波束；

S3、通过联合干扰消除技术从原始信号中获取所有中心用户的接收功率和数据；

S4、在总接收功率中消去所有中心用户的接收功率，得到剩余接收功率；

S5、对剩余接收功率进行解调解码，得到边缘用户的发送信号，进而得到边缘用户的发送数据。

进一步地，步骤S1中获取具有波束重叠区域的q个波束的具体方法为：

对于任一个用户，判断其是否仅接收到一个下行功率，若是则判定其位于未与其他波束重叠的区域；否则判断该用户所接收的所有下行最大功率之间的差距是否达到20%，若是则判定该用户位于波束重叠区域；进而获取具有波束重叠区域的波束。

进一步地，步骤S1中获取具有波束重叠区域的q个波束的具体方法为：

通过用户查询卫星时刻表，根据自身位置和卫星时刻表判断其是否位于波束重叠区域，并获取重叠区域的波速数量。

进一步地，步骤S2中将边缘用户的上行发送总功率分为q份，并分别使用q个中心用户的频率资源分别发送数据给对应的波束的具体方法包括以下子步骤：

S2-1、以最大吞吐量最优为条件，构建如下优化问题：