CN114070384B - 卫星移动通信系统的切换仿真方法、装置与仿真系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种卫星移动通信系统的切换仿真方法、装置与仿真系统，该方法包括：对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的通信终端的距离小于预定距离；获取至少一个移动轨迹上的通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个切换测试数据组对应一个移动轨迹，移动轨迹位于多个卫星波束的重叠覆盖区域内，测量数据包括多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；根据至少一个切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真，解决了现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

Description

卫星移动通信系统的切换仿真方法、装置与仿真系统

技术领域

本申请涉及卫星移动通信系统，具体而言，涉及一种卫星移动通信系统的切换仿真方法、装置、计算机可读存储介质、处理器与仿真系统。

背景技术

在卫星移动通信系统中，由于终端移动特性等因素，当终端从一个卫星波束(也可称为小区)服务区域移动到另一个卫星波束服务区域时，终端测量得到源小区信号质量逐渐变差，而目标邻小区的信号质量逐渐变好，当源小区信号质量不足以保障终端服务质量要求时，将触发一次切换过程。长期以来，通过系统仿真对上述切换过程进行模拟，是确保切换流程设计合理、验证切换算法行之有效的必要手段。

在卫星移动通信系统传统的切换技术仿真中，为了触发切换，用于仿真的终端模型必须支持在不同卫星波束之间移动的能力，因此需要对终端移动性进行建模。此外，为了准确评估卫星移动通信系统的切换性能，需要对全网多星多波束网络规划进行仿真，有效模拟卫星波束覆盖特性，获取与实际终端所处网络环境相接近的信号质量。最后，针对切换技术的仿真，需要终端侧与网络侧PHY、MAC、RLC、RRC等协议层的共同参与，其中，PHY实现对卫星波束导频信号的测量，MAC、RLC、RRC等上层协议则主要对切换流程和切换算法进行模拟，最终完成切换仿真。

在卫星移动通信系统中，尤其是GEO高轨卫星通信系统，为了实现全球覆盖，整个系统由多颗卫星组成，而每颗卫星又包含上百个卫星波束，如果按照传统切换仿真方法，对数百个卫星波束进行天线建模，模拟导频信号发送，并对参与仿真的终端移动性，以及终端与网络侧的PHY、MAC、RLC、RRC等协议层进行仿真建模，将会对仿真计算机的内存提出很高要求。其次，每个终端一般需要对多个卫星波束的导频信号进行接收与计算，当在切换仿真中，同时进行导频信号测量和切换流程仿真，这就对CPU提出了较高要求。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种卫星移动通信系统的切换仿真方法、装置、计算机可读存储介质、处理器与仿真系统，以解决现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种卫星移动通信系统的切换仿真方法，包括：对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个所述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的所述通信终端的距离小于预定距离；获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个所述切换测试数据组对应一个所述移动轨迹，所述移动轨迹位于所述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，所述测量数据包括所述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；根据至少一个所述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。

可选地，在获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，所述方法还包括：获取所有的所述通信终端的测量数据，得到数据集。

可选地，获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，还包括：获取所述移动轨迹的起点位置和终点位置的连线，得到所述移动轨迹的等效轨迹；根据所述起点位置、预定移动速度和预定时间间隔确定N个目标位置，所述目标位置位于所述等效轨迹上；获取所述数据集中目标通信终端的测量数据，得到所述切换测试数据组，所述目标通信终端为与所述目标位置距离最近的所述通信终端，沿远离所述起点位置的方向对N个所述目标位置进行排序，所述切换测试数据组包括依次排列的N个数据包，第K个所述数据包为第K个所述目标位置对应的所述目标通信终端的测量数据，其中，N≥1，1≤K≤N。

可选地，根据所述起点位置、预定移动速度和预定时间间隔确定N个目标位置，包括：根据所述预定移动速度和所述预定时间间隔计算得到多个目标距离，所述目标距离为所述预定移动速度和所述预定时间间隔乘积的正整数倍，且所述目标距离小于或者等于所述等效轨迹的长度；根据所述目标距离确定所述目标位置，所述目标位置与所述起点的距离等于所述目标距离，所述目标位置与所述目标距离一一对应。

可选地，所述预定移动速度有多个，所述等效轨迹对应的所述移动轨迹与所述预定移动速度一一对应。

可选地，在获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，所述方法包括：多个所述卫星波束分别发送所述导频信号至所述通信终端；在预定时间后，所述通信终端采集所述测量数据。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种卫星移动通信系统的切换仿真装置，包括：仿真单元，用于对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个所述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的所述通信终端的距离小于预定距离；获取单元，用于获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个所述切换测试数据组对应一个所述移动轨迹，所述移动轨迹位于所述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，所述测量数据包括所述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；处理单元，用于根据至少一个所述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。

根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。

根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的方法。

根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种仿真系统，包括卫星移动通信系统的仿真装置，所述卫星移动通信系统的切换仿真装置用于执行任意一种所述的方法。

在本发明实施例中，上述卫星移动通信系统的切换仿真方法，首先，对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；然后，获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；最后，根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。该方法对具有重叠覆盖区域的多个卫星波束进行仿真建模，在多个卫星波束的覆盖区域分布多个通信终端，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离，以保证较高的分布密度，一次性获取重叠覆盖区域内移动轨迹上测量数据，无需通信终端沿移动轨迹移动来采集测试数据，无需对终端移动性进行建模，且减少了卫星波束和通信终端的仿真建模的时间，降低了卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，解决了现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请实施例的卫星移动通信系统的切换仿真方法的流程图；

图2示出了根据本申请实施例的导频测量仿真子场景示意图；

图3示出了根据本申请实施例的卫星移动通信系统的切换仿真装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术中所说的，现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种卫星移动通信系统的切换仿真方法、装置、计算机可读存储介质、处理器与仿真系统。

根据本申请的实施例，提供了一种卫星移动通信系统的切换仿真方法。

图1是根据本申请实施例的卫星移动通信系统的切换仿真方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；

步骤S102，获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；

步骤S103，根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。

上述卫星移动通信系统的切换仿真方法，首先，对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；然后，获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；最后，根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。该方法对具有重叠覆盖区域的多个卫星波束进行仿真建模，在多个卫星波束的覆盖区域分布多个通信终端，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离，以保证较高的分布密度，一次性获取重叠覆盖区域内移动轨迹上测量数据，无需通信终端沿移动轨迹移动来采集测试数据，无需对终端移动性进行建模，且减少了卫星波束和通信终端的仿真建模的时间，降低了卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，解决了现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

需要说明的是，如图2所示，构建导频测量仿真子场景，设置仿真系统配置参数，在区域R1内进行通信终端均匀部署，使得多个卫星波束的覆盖区域均分布有通信终端，且任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离。启动仿真后，每个卫星波束在导频信道上下发导频信号，当达到指定时间点，每个通信终端根据[UeLng,UeLat,PilotRxp,Sinr,CellId]格式进行数据采集，其中，UeLng和UeLat分别表示通信终端所处的经纬度，PilotRxp和Sinr分别表示终端测量小区编号为CellId的小区下的导频信号接收功率和信干噪比。

本申请的一种实施例中，在获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，上述方法还包括：获取所有的上述通信终端的测量数据，得到数据集。具体地，获取所有的上述通信终端的测量数据，得到数据集，即可停止对卫星波束和通信终端进行仿真建模，降低卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，后续需要的测试数据均可从数据集中选取。

本申请的一种实施例中，获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，还包括：获取上述移动轨迹的起点位置和终点位置的连线，得到上述移动轨迹的等效轨迹；根据上述起点位置、预定移动速度和预定时间间隔确定N个目标位置，上述目标位置位于上述等效轨迹上；获取上述数据集中目标通信终端的测量数据，得到上述切换测试数据组，上述目标通信终端为与上述目标位置距离最近的上述通信终端，沿远离上述起点位置的方向对N个上述目标位置进行排序，上述切换测试数据组包括依次排列的N个数据包，第K个上述数据包为第K个上述目标位置对应的上述目标通信终端的测量数据，其中，N≥1，1≤K≤N。具体地，如图2所示，首先选定2个卫星波束的重叠覆盖区域R2，并根据覆盖该区域的小区A和小区B对应的小区编号CellId_A和CellId_B，分别按照指定起点和终点的连线提取就近部署的通信终端测量小区A和小区B的导频信号的接收功率和/或信干噪比值集合，组成切换测试数据组，上述切换测试数据组包括依次排列的N个数据包，第K个上述数据包为第K个上述目标位置对应的上述目标通信终端的测量数据，其中，N≥1，1≤K≤N。

本申请的一种实施例中，根据上述起点位置、预定移动速度和预定时间间隔确定N个目标位置，包括：根据上述预定移动速度和上述预定时间间隔计算得到多个目标距离，上述目标距离为上述预定移动速度和上述预定时间间隔乘积的正整数倍，且上述目标距离小于或者等于上述等效轨迹的长度；根据上述目标距离确定上述目标位置，上述目标位置与上述起点的距离等于上述目标距离，上述目标位置与上述目标距离一一对应。具体地，通过预定移动速度与时间间隔计算得到多个目标距离，进而确定目标位置，即一个目标距离对应一个目标位置，即可将目标位置最近的通信终端采集的测量数据作为目标位置采集的测量数据，模拟通信终端移动至目标位置采集测量数据，不必对终端移动性进行建模。

本申请的一种实施例中，上述预定移动速度有多个，上述等效轨迹对应的上述移动轨迹与上述预定移动速度一一对应，具体地，上述预定时间间隔为卫星的导频信号传输至通信终端的传输时间间隔，上述预定时间间隔保持不变，上述预定移动速度不同，使得上述目标位置不同，导致离上述目标位置最近的通信终端也不同，因而，这些通信终端连接形成的移动轨迹也不同，一条等效轨迹即可实现多条移动轨迹的仿真模拟，从而提高仿真效率。

本申请的一种实施例中，在获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，上述方法包括：多个上述卫星波束分别发送上述导频信号至上述通信终端；在预定时间后，上述通信终端采集上述测量数据。具体地，通过卫星波束分别发送导频信号至通信终端，在预定时间后，确保通信终端收到导频信号，再采集测量数据。

本申请实施例还提供了一种卫星移动通信系统的切换仿真装置，需要说明的是，本申请实施例的卫星移动通信系统的切换仿真装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于卫星移动通信系统的切换仿真方法。以下对本申请实施例提供的卫星移动通信系统的切换仿真装置进行介绍。

图3是根据本申请实施例的卫星移动通信系统的切换仿真装置的示意图。如图3所示，该装置包括：

仿真单元10，用于对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；

第一获取单元20，用于获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；

处理单元30，用于根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。

上述卫星移动通信系统的切换仿真装置中，仿真单元对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；第一获取单元获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；处理单元根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。该装置对具有重叠覆盖区域的多个卫星波束进行仿真建模，在多个卫星波束的覆盖区域分布多个通信终端，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离，以保证较高的分布密度，一次性获取重叠覆盖区域内移动轨迹上测量数据，无需通信终端沿移动轨迹移动来采集测试数据，无需对终端移动性进行建模，且减少了卫星波束和通信终端的仿真建模的时间，降低了卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，解决了现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

需要说明的是，如图2所示，构建导频测量仿真子场景，设置仿真系统配置参数，在区域R1内进行通信终端均匀部署，使得多个卫星波束的覆盖区域均分布有通信终端，且任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离。启动仿真后，每个卫星波束在导频信道上下发导频信号，当达到指定时间点，每个通信终端根据[UeLng,UeLat,PilotRxp,Sinr,CellId]格式进行数据采集，其中，UeLng和UeLat分别表示通信终端所处的经纬度，PilotRxp和Sinr分别表示终端测量小区编号为CellId的小区下的导频信号接收功率和信干噪比。

本申请的一种实施例中，上述装置还包括第二获取单元，上述第二获取单元用于在获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，获取所有的上述通信终端的测量数据，得到数据集。具体地，获取所有的上述通信终端的测量数据，得到数据集，即可停止对卫星波束和通信终端进行仿真建模，降低卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，后续需要的测试数据均可从数据集中选取。

本申请的一种实施例中，上述第一获取单元包括第一获取模块、确定模块和第二获取模块，其中，上述第一获取模块用于获取上述移动轨迹的起点位置和终点位置的连线，得到上述移动轨迹的等效轨迹；上述确定模块用于根据上述起点位置、预定移动速度和预定时间间隔确定N个目标位置，上述目标位置位于上述等效轨迹上；上述第二获取模块用于获取上述数据集中目标通信终端的测量数据，得到上述切换测试数据组，上述目标通信终端为与上述目标位置距离最近的上述通信终端，沿远离上述起点位置的方向对N个上述目标位置进行排序，上述切换测试数据组包括依次排列的N个数据包，第K个上述数据包为第K个上述目标位置对应的上述目标通信终端的测量数据，其中，N≥1，1≤K≤N。具体地，如图2所示，首先选定2个卫星波束的重叠覆盖区域R2，并根据覆盖该区域的小区A和小区B对应的小区编号CellId_A和CellId_B，分别按照指定起点和终点的连线提取就近部署的通信终端测量小区A和小区B的导频信号的接收功率和/或信干噪比值集合，组成切换测试数据组，上述切换测试数据组包括依次排列的N个数据包，第K个上述数据包为第K个上述目标位置对应的上述目标通信终端的测量数据，其中，N≥1，1≤K≤N。

本申请的一种实施例中，上述确定模块包括计算子模块和确定子模块，其中，上述计算子模块用于根据上述预定移动速度和上述预定时间间隔计算得到多个目标距离，上述目标距离为上述预定移动速度和上述预定时间间隔乘积的正整数倍，且上述目标距离小于或者等于上述等效轨迹的长度；上述确定子模块用于根据上述目标距离确定上述目标位置，上述目标位置与上述起点的距离等于上述目标距离，上述目标位置与上述目标距离一一对应。具体地，通过预定移动速度与时间间隔计算得到多个目标距离，进而确定目标位置，即一个目标距离对应一个目标位置，即可将目标位置最近的通信终端采集的测量数据作为目标位置采集的测量数据，模拟通信终端移动至目标位置采集测量数据，不必对终端移动性进行建模。

本申请的一种实施例中，上述预定移动速度有多个，上述等效轨迹对应的上述移动轨迹与上述预定移动速度一一对应，具体地，上述预定时间间隔为卫星的导频信号传输至通信终端的传输时间间隔，上述预定时间间隔保持不变，上述预定移动速度不同，使得上述目标位置不同，导致离上述目标位置最近的通信终端也不同，因而，这些通信终端连接形成的移动轨迹也不同，一条等效轨迹即可实现多条移动轨迹的仿真模拟，从而提高仿真效率。

本申请的一种实施例中，上述装置包括第一控制单元和第二控制模块，其中，上述第一控制单元用于在获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，控制多个上述卫星波束分别发送上述导频信号至上述通信终端；上述第二控制模块用于在预定时间后，上述通信终端采集上述测量数据。具体地，通过卫星波束分别发送导频信号至通信终端，在预定时间后，确保通信终端收到导频信号，再采集测量数据。

本申请实施例还提供了一种仿真系统，包括卫星移动通信系统的仿真装置和卫星移动通信系统的切换仿真装置，上述卫星移动通信系统的切换仿真装置用于执行任意一种上述的方法。

上述仿真系统中，包括卫星移动通信系统的仿真装置和卫星移动通信系统的切换仿真装置，仿真单元对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；第一获取单元获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；处理单元根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。该装置对具有重叠覆盖区域的多个卫星波束进行仿真建模，在多个卫星波束的覆盖区域分布多个通信终端，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离，以保证较高的分布密度，一次性获取重叠覆盖区域内移动轨迹上测量数据，无需通信终端沿移动轨迹移动来采集测试数据，无需对终端移动性进行建模，且减少了卫星波束和通信终端的仿真建模的时间，降低了卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，解决了现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

上述卫星移动通信系统的切换仿真装置包括处理器和存储器，上述仿真单元、第一获取单元与处理单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的效率低的问题。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述卫星移动通信系统的切换仿真方法。

本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述卫星移动通信系统的切换仿真方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S101，对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；

步骤S102，获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；

步骤S103，根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：

步骤S101，对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；

步骤S102，获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；

步骤S103，根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的卫星移动通信系统的切换仿真方法中，首先，对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；然后，获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；最后，根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。该方法对具有重叠覆盖区域的多个卫星波束进行仿真建模，在多个卫星波束的覆盖区域分布多个通信终端，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离，以保证较高的分布密度，一次性获取重叠覆盖区域内移动轨迹上测量数据，无需通信终端沿移动轨迹移动来采集测试数据，无需对终端移动性进行建模，且减少了卫星波束和通信终端的仿真建模的时间，降低了卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，解决了现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

2)、本申请的卫星移动通信系统的切换仿真装置中，仿真单元对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；第一获取单元获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；处理单元根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。该装置对具有重叠覆盖区域的多个卫星波束进行仿真建模，在多个卫星波束的覆盖区域分布多个通信终端，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离，以保证较高的分布密度，一次性获取重叠覆盖区域内移动轨迹上测量数据，无需通信终端沿移动轨迹移动来采集测试数据，无需对终端移动性进行建模，且减少了卫星波束和通信终端的仿真建模的时间，降低了卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，解决了现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

3)、本申请的仿真系统中，包括卫星移动通信系统的仿真装置和卫星移动通信系统的切换仿真装置，仿真单元对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个上述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离；第一获取单元获取至少一个移动轨迹上的上述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个上述切换测试数据组对应一个上述移动轨迹，上述移动轨迹位于上述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，上述测量数据包括上述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；处理单元根据至少一个上述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真。该装置对具有重叠覆盖区域的多个卫星波束进行仿真建模，在多个卫星波束的覆盖区域分布多个通信终端，任意两个相邻的上述通信终端的距离小于预定距离，以保证较高的分布密度，一次性获取重叠覆盖区域内移动轨迹上测量数据，无需通信终端沿移动轨迹移动来采集测试数据，无需对终端移动性进行建模，且减少了卫星波束和通信终端的仿真建模的时间，降低了卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求，解决了现有技术中卫星移动通信系统的切换仿真的内存要求较高的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种卫星移动通信系统的切换仿真方法，其特征在于，包括：

对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个所述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的所述通信终端的距离小于预定距离；

获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个所述切换测试数据组对应一个所述移动轨迹，所述移动轨迹位于所述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，所述测量数据包括所述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；

根据至少一个所述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真；在获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，所述方法还包括：获取所有的所述通信终端的测量数据，得到数据集；获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，还包括：获取所述移动轨迹的起点位置和终点位置的连线，得到所述移动轨迹的等效轨迹；根据所述起点位置、预定移动速度和预定时间间隔确定N个目标位置，所述目标位置位于所述等效轨迹上；获取所述数据集中目标通信终端的测量数据，得到所述切换测试数据组，所述目标通信终端为与所述目标位置距离最近的所述通信终端，沿远离所述起点位置的方向对N个所述目标位置进行排序，所述切换测试数据组包括依次排列的N个数据包，第K个所述数据包为第K个所述目标位置对应的所述目标通信终端的测量数据，其中，N≥1，1≤K≤N。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述起点位置、预定移动速度和预定时间间隔确定N个目标位置，包括：

根据所述预定移动速度和所述预定时间间隔计算得到多个目标距离，所述目标距离为所述预定移动速度和所述预定时间间隔乘积的正整数倍，且所述目标距离小于或者等于所述等效轨迹的长度；

根据所述目标距离确定所述目标位置，所述目标位置与所述起点的距离等于所述目标距离，所述目标位置与所述目标距离一一对应。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定移动速度有多个，所述等效轨迹对应的所述移动轨迹与所述预定移动速度一一对应。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，所述方法包括：

多个所述卫星波束分别发送所述导频信号至所述通信终端；

在预定时间后，所述通信终端采集所述测量数据。

5.一种卫星移动通信系统的切换仿真装置，其特征在于，包括：

仿真单元，用于对卫星波束和通信终端进行仿真建模，使得多个所述通信终端分布在多个卫星波束的覆盖区域，任意两个相邻的所述通信终端的距离小于预定距离；

第一获取单元，用于获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组，一个所述切换测试数据组对应一个所述移动轨迹，所述移动轨迹位于所述多个卫星波束的重叠覆盖区域内，所述测量数据包括所述多个卫星波束发送的导频信号的接收功率和/或信干噪比；

处理单元，用于根据至少一个所述切换测试数据组触发卫星波束切换，完成切换仿真；所述装置还包括第二获取单元，所述第二获取单元用于在获取至少一个移动轨迹上的所述通信终端的测量数据，得到至少一个切换测试数据组之前，获取所有的所述通信终端的测量数据，得到数据集；所述第一获取单元包括第一获取模块、确定模块和第二获取模块，其中，所述第一获取模块用于获取所述移动轨迹的起点位置和终点位置的连线，得到所述移动轨迹的等效轨迹；所述确定模块用于根据所述起点位置、预定移动速度和预定时间间隔确定N个目标位置，所述目标位置位于所述等效轨迹上；所述第二获取模块用于获取所述数据集中目标通信终端的测量数据，得到所述切换测试数据组，所述目标通信终端为与所述目标位置距离最近的所述通信终端，沿远离所述起点位置的方向对N个所述目标位置进行排序，所述切换测试数据组包括依次排列的N个数据包，第K个所述数据包为第K个所述目标位置对应的所述目标通信终端的测量数据，其中，N≥1，1≤K≤N。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述计算机可读存储介质所在的处理器执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。

7.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。

8.一种仿真系统，包括卫星移动通信系统的切换仿真装置，其特征在于，所述卫星移动通信系统的切换仿真装置用于执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。