1.一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:用户周期性地测量当前环境信息,包括接收信号功率RSRP;
S2:当存在某基站满足基于RSRP变化率的测量事件时,用户向源基站发送测量报告,请求条件切换到该基站;
S3:将接收条件切换请求的基站节点加入用户的候选基站列表中,并预留资源给用户;
S4:判断用户候选基站列表的类型,对不同类型的三种基站配置不同的执行事件;
S5:用户执行切换到满足执行条件的基站,释放候选基站列表中其余基站节点的资源。
2.根据权利要求1所述的一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,所述步骤S1中用户能够测量到的RSRP为:RSRP=Ps+Gs+Gu‑L (1)
其中,Ps为波束发射功率;Gs为天线增益;Gu为用户天线增益;L为自由空间传输损耗,表示为:L=32.45+20lgd+20lgf (2)
其中,f为载波频率;d为用户与地面/卫星基站之间的距离,表示为:其中(xu,yu),(xb,yb)分别为用户u和基站b的坐标,根据d与地面/卫星基站的覆盖半径之间的关系,能够构建地面/卫星基站对用户终端的覆盖矩阵C(t)为:其中,cnm(t)表示用户um与基站bn之间的覆盖关系,当cij(t)=1时,表示用户uj处于基站bi的覆盖范围内,bi可能成为用户uj的候选基站,反之当cij(t)=0时,表示用户uj不在基站bi的覆盖范围内,bi不能为用户uj的候选基站;尽管用户在某一时刻可能有不止一个可接入的候选基站,但它至多只能选择其中一个进行连接;利用连接矩阵X(t)来反映t时刻各基站与用户之间的连接关系;
其中,xnm(t)表示用户um与基站bn之间的连接关系,当xij(t)=1时,表示用户uj当前连接的是基站bi,反之当xij(t)=0时,表示用户uj未连接基站bi;
对于基站bi,接入进来的用户数表示为 满足以下约束:
其中,κi为代表基站bi的信道数;
对于用户,至多切换至一个基站中:
3.根据权利要求2所述的一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,所述步骤S2中条件切换的基于A3事件的测量事件可表述为:PT(t)>PS(t)+HOM (8)
其中,PT(t)为目标基站的RSRP,PS(t)为当前基站的RSRP,A3事件基于参考信号接收功率,当PT(t)比PS(t)高出HOM dB并满足持续时间TTT触发,在测量事件中将HOM设置为负值,以便于早期启动条件切换;
基于RSRP变化率的测量事件定义如下:
PT(t)>PS(t)+HOM+RSRQCR (9)其中,RSRQCR为基于用户测量的接收信号功率变化率,表述为:其中,RSRQt为t时刻的接收信号强度;RSRQt+Δt为t+Δt时刻的接收信号功率;Δt为事件步长;当用户uj处于基站bi的覆盖范围内且满足基于RSRP变化率的测量事件时,用户会向源基站发送测量报告。
4.根据权利要求3所述的一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,所述步骤S3中用户uj发送测量报告之后,接受条件切换的基站构成用户的候选基站列表,候选列表中的基站会为用户预留资源,列表表述为:对于基站bi,其所覆盖的用户数表示为 因为条件切换的候选基站最多同时为8个,故对于用户,其可选的切换基站数为
5.根据权利要求4所述的一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,所述步骤S4中,根据用户候选基站列表将基站分为三种类型:纯地面基站、纯卫星基站和地面/卫星基站,对应的执行事件为执行事件1、执行事件2和执行事件3,执行事件1~3是根据各自对应基站的特点,选择不同属性进行加权的一个表达式;
条件切换中常规的执行事件定义如下:
PT(t)>PS(t)+oCHOS,T (12)
其中,oCHOS,T是条件切换执行时的一个特定偏移量。
6.根据权利要求5所述的一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,所述步骤S4中,对于三种基站对应的三种不同的执行事件(1~3),将条件切换的执行事件分为两层,分别为第一执行事件和第二执行事件,第一执行事件为三种基站共有,类似式(9),定义如下:PT(t)>PS(t)+Pr (13)
其中,Pr为可设置的功率偏移量,不同于测量事件,执行事件中Pr设置为正值,因为执行事件是用于选择切换的目的基站,而测量事件是用于制备候选基站集。
7.根据权利要求6所述的一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,所述步骤S4中,除了第一执行事件外,纯地面基站、纯卫星基站和地面/卫星基站所对应的第二执行事件各不相同,由RSRP变化率RSRQCR、基站负载率Li(t)和用户速度Uv(t)三个属性组成;
其中,RSRQCR定义如式(7),Li(t)定义为该基站当前接入的用户数与允许接入最大用户数的比值:用户速度Uv(t)定义如下:
其中,ν代表用户的实际速度,Vt代表一个可调节的速度参考值,u(ν‑Vt)是一个阶跃函数。
8.根据权利要求7所述的一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,所述步骤S4中,纯地面基站对应的执行事件1的第二执行事件可表述为:w11RSRQCR+w12Li(t)+w13Uv(t)(16)纯卫星基站对应的执行事件2的第二执行事件可表述为:
w21RSRQCR+w22Li(t)(17)
地面/卫星基站对应的执行事件3的第二执行事件可表述为:
w31RSRQCR+w32Li(t)+w33Uv(t)(18)上述式子中wij代表属性的权值,由熵权法得出,wij中的i代表第i个执行事件,j代表第j个属性。
9.根据权利要求8所述的一种面向星地融合网络的条件切换方法,其特征在于,所述步骤S5中,用户在通过基站分类之后,确定符合用户当前候选基站集的执行事件,然后通过熵权法计算得出候选基站集中每个候选基站的多种属性的综合评价值,最后,在满足第一执行事件的条件下,选择综合值最小的候选基站作为条件切换的目的基站;在切换到目标基站以后,用户会释放候选基站列表中其余基站节点预留的资源。