一种基于6G空中基站结合北斗卫星定位的优化方法与流程

本发明属于卫星定位，具体涉及一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法。

背景技术：

1、在高速泛在、天地一体方面，随着中国电信研发了“天通一号”卫星移动通信系统，首次提出并构建“天地融合、通导一体、星地协同、宽窄互补”的立体网络，获评世界互联网领先科技成果。中国电信全面落实“宽带中国”战略，率先开展千兆网络建设，建成全球最大的宽带互联网chinanet和cn2-dci精品承载网，通达全球70个国家；建成全球规模最大的roadm全光网络、国内规模最大的千兆光纤网络和政企otn精品专网；深化5g网络共建共享，建成全球首个规模最大的5g sa商用网络。2022新一代北斗将为全球用户提供更精准、更可靠的服务,并通过星间链路实现星-星组网、互联互通。同年中国电信“天通一号”全球首个规模最大的5g sa商用网络也为中国电信空中基站卫星精确定位提供了助力。

2、6g网络通信环境中，传统的地球同步轨道geostationary earth orbit,geo)卫星虽然可以很好地向本地服务器广播公共和流行内容(如媒体内容、安全消息、联网汽车软件更新导),但无法满足时延敏感应用的要求。相对而言，低轨(low earth orbit,leo)卫星在广覆盖和传播时延/路损之间可以取得更好的平衡。但随着leo卫星天线技术的发展，不久的将来用户的设备将直接接入6g非地面网络。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法。

2、为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，包括：

4、步骤一、创建空中基站，并构建时延预测模型以为当前ntn节点各应用场景进行时延预测分析；

5、步骤二、将空中基站分为北斗侧和空中基站侧进行卫星定位坐标数据获取；

6、步骤三、接收卫星定位坐标数据，结合构建的卫星层级场景定位模型分析，生成含卫星层级、应用场景和预期时延信息的卫星标记，得到空中基站卫星精确坐标、卫星层级及卫星所在应用场景数据。

7、为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

8、上述的步骤一中，首先，通过整合不同轨道卫星，将非地面网络节点组建成6g空中基站，并对每一个卫星安装北斗信号接收器；

9、其次，通过北斗信号接收器接收北斗rdss短报文数据对空中基站不同轨道卫星进行定位，并将定位坐标数据传给6g空中基站核心卫星；

10、然后，针对不同卫星层级业务的时延不同，采用随机森林算法构建契合各层级卫星应用场景的时延预期值来代替ntn节点的6g预期时延。

11、上述的步骤一将当前ntn节点存储的应用场景正常运行时的历史时延数据输入时延预测模型运算可获得下时间段各ntn节点业务正常运行时的时延发生概率。

12、上述的空中基站中非地面通讯基础设施包括uav、haps、vleo，且非地面基础设施与地面用户终端之间通过无线信号进行连接，其无线通讯相关日志数据存储在空中基础设施上。

13、上述的步骤二所述北斗侧用于对空中基站地面覆盖不到区域进行北斗定位；

14、所述空中基站侧通过构建精准定位程序并模拟北斗导航定位原理及技术获取基于北斗侧卫星坐标，同时利用空中基站的地面数据回传iab基站及传输，对空中基站传回地面卫星坐标数据进行分析，得到基于空中基站自身的坐标定位。

15、所述北斗测和空中基站侧误差在10％以上，先通过北斗二次计算后仍误差在10％以上，则取北斗导航定位坐标与空中基站的地面iab基站群回传的精准定位程序定位的坐标加权平均后综合判定当前卫星最终坐标，最后，将最终坐标及相关参数传递给空中基站核心卫星。

16、上述的精准定位程序通过空中基站自身数据参照北斗导航分析数据相结合进行卫星坐标定位；利用空中基站地面基站群的海量数据分析及传输，利用离卫星最近的地面基站和卫星进行由卫星信号发送信号给5g无线接入网ran，ran同时使用nr(gnb)和lte(enb)基站，完成与地面网络基站进行信号对接，来获取坐标、卫星编号、空中距离相关信息进行分析。

17、上述的步骤三中，对空中基站的iab地面基站群覆盖不到区域，空中基站核心卫星接收北斗侧卫星定位坐标数据，对空中基站的iab地面基站群覆盖到的区域，空中基站核心卫星接收空中基站侧卫星定位坐标数据。

18、上述的步骤三中，结合构建的卫星层级场景定位模型分析，得到空中基站所有卫星的卫星应用场景，并依据卫星定位坐标数据得到卫星层级、应用场景，并生成卫星标记，从而获得空中基站卫星精确坐标、卫星层级及卫星所在应用场景数据。

19、上述的卫星标记内容包括：北斗接收器id、卫星层级、卫星ip、坐标、应用场景、预期时延。

20、本发明具有以下有益效果：

21、把空中基站等做为中继点，利用北斗rdss定位技术,为以中国电信“天通一号”全球首个规模最大的5g sa商用网络，也为中国电信空中基站卫星精确定位提供了助力。

技术特征：

1.一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，所述步骤一中，首先，通过整合不同轨道卫星，将非地面网络节点组建成6g空中基站，并对每一个卫星安装北斗信号接收器；

3.根据权利要求1所述的一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，所述步骤一将当前ntn节点存储的应用场景正常运行时的历史时延数据输入时延预测模型运算可获得下时间段各ntn节点业务正常运行时的时延发生概率，将ntn节点所有卫星预测的正常运行时延概率进行加权平均，从而完成当前ntn节点各应用场景ai分析时延，并代替预期时延，做为当前ntn节点各应用场景预期时延。

4.根据权利要求1所述的一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，所述空中基站中非地面通讯基础设施包括uav、haps、vleo，且非地面基础设施与地面用户终端之间通过无线信号进行连接，其无线通讯相关日志数据存储在空中基础设施上。

5.根据权利要求1所述的一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，步骤二所述北斗侧用于对空中基站地面覆盖不到区域进行北斗定位；

6.根据权利要求5所述的一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，所述精准定位程序通过空中基站自身数据参照北斗导航分析数据相结合进行卫星坐标定位；利用空中基站地面基站群的海量数据分析及传输，利用离卫星最近的地面基站和卫星进行由卫星信号发送信号给5g无线接入网ran，ran同时使用nr(gnb)和lte(enb)基站，完成与地面网络基站进行信号对接，来获取坐标、卫星编号、空中距离相关信息进行分析。

7.根据权利要求1所述的一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，所述步骤三中，对空中基站的iab地面基站群覆盖不到区域，空中基站核心卫星接收北斗侧卫星定位坐标数据，对空中基站的iab地面基站群覆盖到的区域，空中基站核心卫星接收空中基站侧卫星定位坐标数据。

8.根据权利要求1所述的一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，所述步骤三中，结合构建的卫星层级场景定位模型分析，得到空中基站所有卫星的卫星应用场景，并依据卫星定位坐标数据得到卫星层级、应用场景，并生成卫星标记，从而获得空中基站卫星精确坐标、卫星层级及卫星所在应用场景数据。

9.根据权利要求8所述的一种基于6g空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，其特征在于，所述卫星标记内容包括：北斗接收器id、卫星层级、卫星ip、坐标、应用场景、预期时延。

技术总结
本发明公开了一种基于6G空中基站结合北斗卫星定位的优化方法，创建空中基站，并构建时延预测模型以为当前NTN节点各应用场景进行时延预测分析；将空中基站分为北斗侧和空中基站侧进行卫星定位坐标数据获取；接收卫星定位坐标数据，结合构建的卫星层级场景定位模型分析，生成含卫星层级、应用场景和预期时延信息的卫星标记，得到空中基站卫星精确坐标、卫星层级及卫星所在应用场景数据。本发明把空中基站等做为中继点，利用北斗RDSS定位技术,为空中基站卫星精确定位提供了助力。

技术研发人员：朱文进
受保护的技术使用者：中电信数智科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13