[发明专利]一种面向卫星移动通信的系统级仿真平台及构建方法

说明书

本发明公开了一种面向卫星移动通信的系统级仿真平台即构建方法，仿真平台的架构包括储存管理层、配置管理层、中间适配层和统计分析层，构建方法为：构建面向卫星移动通信的系统级仿真平台架构；根据所述仿真平台架构分析仿真平台的配置管理模型；对核心通信节点进行建模，生成卫星模型、终端节点模型和信关站模型；设计所述仿真平台的工作流程。本发明具有可适用于多星、多站、多波束、多链路和多用户自由组网的优点，为卫星移动通信系统协议体制和关键技术的仿真验证提供了一种新的借鉴和参考，同时也支撑了卫星移动通信系统中多星、多站、多波束、多链路和多用户的灵活组网、体制论证、协议设计和关键技术的验证。

技术领域

本发明涉及卫星移动通信技术领域，具体的，涉及一种面向卫星移动通信的系统级仿真平台及构建方法。

背景技术

随着4G在全球商用的成功展开，用户的需求近年来呈现爆发式增长，为了满足日益增长的用户需求，无线通信领域也加快了研究的进度并取得了阶段性成果。但是，地面移动通信系统在满足城区用户快速增长的需求的同时，仍然存在不足。在应急救灾、林业巡检、户外探险、电力巡检、海洋渔业、村通工程等场景，地面通信系统由于覆盖成本高或根本无法覆盖等因素，无法保障这些情况下的用户需求。然而，卫星移动通信凭借覆盖范围广、组网灵活迅速、通信费用与距离无关、受地形地物影响小、便于实现全球无缝连接等特点，可以解决地面移动通信覆盖不足的问题。同时，近年来，ITU、3GPP和SaT5G等国际组织正在开展卫星与地面移动通信融合的研究工作，我国也大力投入天地一体化信息网络的研制和建设，卫星移动通信在未来移动通信系统中必将扮演重要角色。然而，卫星移动通信系统的技术体制复杂、建设周期长、运营维护成本耗费巨大，行业普遍采用仿真平台，节省系统功能测试和网络运营的成本和时间。

在卫星移动通信系统的技术体制研究与仿真论证过程中，涉及到广泛的内容，主要归纳如下：(1)组网架构论证。卫星移动通信系统中卫星轨道、波束覆盖、信关站、运行管理控制中心、核心网等如何进行组网对通信网络的干扰水平、信号传输质量、覆盖范围等造成影响，从而影响到网络整体运行的能效水平。因此，在建设卫星网络前，有必要通过具备研究多星、多站灵活组网的系统级仿真平台对设计的不同组网架构进行运行效率的分析与论证。(2)协议体制论证。在卫星移动通信系统中，协议体制论证主要包括空口多址方式、接口标准、协议栈传输体制等，通过规范化网络各网元的交互、处理流程，支撑用户终端在卫星网络中进行通信与数据传输。(3)关键技术论证。关键技术的研究能够使系统运行过程中的用户服务质量、资源利用效率进一步提升，使系统高效运行。关键技术的研究主要包含随机接入技术、接纳控制技术、资源分配技术，移动性管理技术、干扰管理技术等。

现有仿真平台针对卫星网络的链路分析、物理层关键技术、干扰分析和网络规划方面的需求开展设计的，往往只能适用于某一种网络架构和技术体制，难以支撑新一代卫星移动通信系统中多星、多站、多波束、多链路和多用户灵活组网、体制论证、协议设计、关键技术验证的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种面向卫星移动通信的系统级仿真平台，优点在于可适用于多星、多站、多波束、多链路和多用户自由组网；目的之二是提供了上述仿真平台的构建方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种面向卫星移动通信的系统级仿真平台，仿真平台的架构包括

储存管理层，用于将提前建好的节点模型、通信模型、算法模型存入系统存储数据库，并且根据仿真需求灵活调用模型构建仿真场景；

配置管理层，用于通过灵活的配置参数加载，满足用户的灵活组网和协议体制设计的需求，同时支持对关键技术进行针对性研究；

中间适配层，用于在仿真过程中应用第三方软件提供调用接口，可以通过适配接口实现平台的扩展，丰富平台的功能；

统计分析层，用于对仿真过程中的数据进行统计，并支持根据仿真需求进行相关数据统计和分析。