[发明专利]卫星物联网场景下物联网终端的最佳通信位置确定方法

权利要求书

1.一种卫星物联网场景下物联网终端的最佳通信位置确定方法，其特征在于，所述方法包括：

在卫星物联网场景中，物联网终端在接收到的卫星的广播信息的基础上，考虑自身以及所述卫星两者的天线增益方向图、空间链路情况，生成信号矩阵，所述信号矩阵用于反映所述物联网终端以及所述卫星之间的不同通信链路的信号情况；

所述物联网终端对所述信号矩阵求解上行链路综合损耗最小点，得到多个极值点，所述极值点是以位置坐标的形式设置的；

所述物联网终端从多个所述极值点中，确定所述卫星取得接收信号最大强度的目标极值点，作为所述物联网终端的理论最佳通信位置；

所述物联网终端在自身的当前位置以及所述理论最佳通信位置的基础上，确定实际最佳通信位置，作为最终使用的最佳通信位置来向所述卫星发送上行信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物联网终端从多个所述极值点中，确定所述卫星取得接收信号最大强度的目标极值点，包括：

所述物联网终端设每个所述极值点通过所述物联网终端与所述卫星间的方位角φ、俯仰角θ进行指示，φ为系统给定值，通过下式计算覆盖半地心角a：

E＝90-sin^-1((H+R)/(R/sin(θ/180×π)))×180/π，

a＝90-E-θ，

其中，R为地球半径，H为卫星轨道高度，E为终端到卫星的仰角；

所述物联网终端通过下式计算通信距离d：

所述物联网终端通过下式计算链路损耗L_S：

Ls＝92.45+20log10(d×f)+loss，

其中，f为终端发射频率，loss为包括极化损耗、指向损耗、雨衰的损耗；

所述物联网终端通过下式计算卫星接收口面电平P₀，作为所述卫星的接收信号强度：

P₀＝EIRP_T-L_S+G_R＝P_T+G_T-L_ft-L_S+G_R，

其中，P_T为终端发射功率，G_T为终端发射天线增益，L_ft为发射端线缆损耗，G_R为卫星接收天线增益；

所述物联网终端从多个所述极值点中确定取得最大卫星接收口面电平P0的所述目标极值点，所述目标极值点通过θ₀,指示。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物联网终端在自身的当前位置以及所述理论最佳通信位置的基础上，确定实际最佳通信位置，包括：

所述物联网终端在所述当前位置以及所述理论最佳通信位置之间，求解上行链路综合损耗最小的位置，以得到所述实际最佳通信位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述物联网终端在所述当前位置以及所述理论最佳通信位置之间，求解上行链路综合损耗最小的位置，包括：

所述物联网终端将所述当前位置以及所述理论最佳通信位置代入代价函数，求解出取得最小函数值的位置，作为所述上行链路综合损耗最小的位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前位置X_t在xy坐标系中通过指示，所述理论最佳通信位置X₀在所述xy坐标系中通过指示，所述代价函数是从所述当前位置以及所述理论最佳通信位置之间的相对距离方面体现的，所述代价函数具体为：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前位置X_t在xy坐标系中通过指示，所述理论最佳通信位置X₀在所述xy坐标系中通过指示，所述代价函数是从所述当前位置以及所述理论最佳通信位置之间的相对距离方面体现的，所述代价函数具体为：