无人机基站群组、用户设备和系统、波束接入方法技术方案

本公开涉及一种无人机基站群组、用户设备和系统、波束接入方法。该无人机基站群组网系统包括用户设备和无人机基站群组，其中，无人机基站群组包括多个无人机基站，每个无人机基站设置在一个无人机上；无人机基站群组以用户设备为中心，为每个用户设备选取对应的无人机基站群组；用户设备是设置于水面上航行船舶上、为船舶用户提供通信服务的通信设备；无人机基站群组，用于根据用户设备的位置变化，进行动态更新。本公开以用户为中心的新网络结构中以目标用户为中心的5G无人机基站群组网系统打破传统以基站为中心的架构，为每个用户选取潜在服务站点集合，构建动态的基站组，使得用户可以充分利用基站组内潜在服务站点的多样化增益。样化增益。样化增益。

【技术实现步骤摘要】
无人机基站群组、用户设备和系统、波束接入方法


[0001]本公开涉及无人机移动通信领域，特别涉及一种无人机基站群组、用户设备和系统、波束接入方法。

技术介绍

[0002]近几年来我国海洋战略的实施强度加大，这也使水上交通更加频繁，但由于通航运行有事故突发性、动态性等特点，故对海上目标实现动态跟踪，并建立高可靠性的通信连接成为海上通信的难题。无人机具备较强的灵活性、续航性、高动态特性、更大视距概率，能够在较广阔的水域进行实施监督，因此可以作为基站为海上用户提供服务，提高覆盖和容量性能，为海事工作的有效进行奠定基础。
[0003]传统的以固定的地面基站为中心的网络发展比较成熟，使用了5G网络中的超密集组网技术，虽然可以在一定程度通过快速资源调度来提高系统无线资源利用率和频谱效率,但同时也带来了系统干扰、移动信令负荷加剧等问题，且无法满足海上通信的移动性需求。

技术实现思路

[0004]鉴于以上技术问题中的至少一项，为了解决严重的系统干扰、频繁切换和频繁移动带来的挑战，本公开提供了一种无人机基站群组、用户设备和系统、波束接入方法，使用的海上通信的网络体系结构放弃了传统的以基站为中心而选择以用户为中心。
[0005]根据本公开的一个方面，提供一种无人机基站群组，包括多个无人机基站，其中：
[0006]每个无人机基站设置在一个无人机上；
[0007]无人机基站群组为可控制且可移动的无人机基站群；
[0008]无人机基站群组以用户设备为中心，为每个用户设备选取对应的无人机基站群组，其中，用户设备是设置于水面上航行船舶上、为船舶用户提供通信服务的通信设备；
[0009]无人机基站群组，用于根据用户设备的位置变化，进行动态更新。
[0010]在本公开的一些实施例中，所述无人机基站群组还包括群组控制中心，其中：
[0011]群组控制中心为无人机基站群组的一个无人机基站；
[0012]群组控制中心，用于接收与用户设备建立连接的无人机传输的通信数据；并将所述通信数据通过回传链路传输到地面基站。
[0013]在本公开的一些实施例中，无人机基站群组通过选择5G毫米波频段与用户设备进行通信；
[0014]在每个无人机基站的上下方布置两个毫米波天线面阵。
[0015]在本公开的一些实施例中，无人机基站群组，用于与用户设备之间进行波束跟踪以确保实时波束对准。
[0016]根据本公开的另一方面，提供一种用户设备，其中，用户设备是设置于水面上航行船舶上、为船舶用户提供通信服务的通信设备；
[0017]用户设备，用于在船舶移动过程中，动态选择无人机基站，构建无人机基站群组，其中，无人机基站群组包括多个无人机基站，每个无人机基站设置在一个无人机上。
[0018]在本公开的一些实施例中，用户设备装配多个毫米波面阵天线。
[0019]在本公开的一些实施例中，用户设备一次只有一个毫米波面阵天线被激活，且毫米波面阵天线转换的时延为毫秒级。
[0020]在本公开的一些实施例中，用户设备一次有多个毫米波面阵天线被激活，但一次只有一个毫米波面阵天线用于数据传输。
[0021]在本公开的一些实施例中，用户设备一次有多个毫米波面阵天线被激活且多个毫米波面阵天线可用于数据传输。
[0022]在本公开的一些实施例中，用户设备，用于在与无人机基站群组的初始接入流程中，进行快速波束扫描和波束备份。
[0023]在本公开的一些实施例中，用户设备，用于利用空间相关性通过分层的波束扫描对毫米波面阵天线进行波束扫描；对每个毫米波面阵天线均经过波束扫描确定对应的最佳性能波束对后，经过比较将该用户的信干噪比最佳波束对作为服务波束对，将其它毫米波面阵天线的性能最佳波束对作为备份波束对。
[0024]根据本公开的另一方面，提供一种无人机基站群组网系统，包括如上述任一实施例所述的无人机基站群组、和如上述任一实施例所述的用户设备。
[0025]根据本公开的另一方面，提供一种波束接入方法，包括：
[0026]用户设备在与无人机基站群组的初始接入流程中，进行快速波束扫描，其中，用户设备是设置于水面上航行船舶上、为船舶用户提供通信服务的通信设备，无人机基站群组为可控制且可移动的无人机基站群；
[0027]用户设备进行波束备份。
[0028]在本公开的一些实施例中，所述波束接入方法还包括：
[0029]根据用户设备的位置变化，对无人机基站群组进行动态更新。
[0030]在本公开的一些实施例中，用户设备为如上述任一实施例所述的用户设备；
[0031]在本公开的一些实施例中，无人机基站群组为如上述任一实施例所述的无人机基站群组。
[0032]在本公开的一些实施例中，所述进行快速波束扫描包括：
[0033]用户设备利用空间相关性通过分层的波束扫描对毫米波面阵天线进行波束扫描。
[0034]在本公开的一些实施例中，所述利用空间相关性通过分层的波束扫描对毫米波面阵天线进行波束扫描包括：
[0035]用户设备基于天线面阵的结构，每隔固定的距离选择天线阵子，发送上行波束进行初次波束扫描；
[0036]无人机基站群组进行接收波束扫描，测量各个波束对的信干噪比；
[0037]判断初次波束扫描的所有波束对的信干噪比是否均小于第一信干噪比阈值；
[0038]若初次波束扫描的所有波束对中存在信干噪比大于等于第一信干噪比阈值的波束对，则从初次波束扫描的性能最佳波束对附近进行第二次波束扫描过程，并测量各个波束对的信干噪比；
[0039]判断二次波束扫描的所有波束对的信干噪比是否均小于第二信干噪比阈值；
[0040]若二次波束扫描的所有波束对中存在信干噪比大于等于第二信干噪比阈值的波束对，则结束扫描，将第二次扫描的波束对和初次扫描所得波束中比较选择链路性能最佳波束对。
[0041]在本公开的一些实施例中，所述利用空间相关性通过分层的波束扫描对毫米波面阵天线进行波束扫描还包括：
[0042]若初次波束扫描的所有波束对的信干噪比均小于第一信干噪比阈值的波束对，则调整初次扫描波束扫描的天线振子，之后执行用户设备基于天线面阵的结构，每隔固定的距离选择天线阵子，发送上行波束进行初次波束扫描的步骤。
[0043]在本公开的一些实施例中，所述利用空间相关性通过分层的波束扫描对毫米波面阵天线进行波束扫描还包括：
[0044]若二次波束扫描的所有波束对的信干噪比均小于第二信干噪比阈值的波束对，则调整初次扫描波束扫描的天线振子，之后执行用户设备基于天线面阵的结构，每隔固定的距离选择天线阵子，发送上行波束进行初次波束扫描的步骤。
[0045]在本公开的一些实施例中，所述用户设备进行波束备份包括：
[0046]用户设备对每个毫米波面阵天线均经过波束扫描确定对应的最佳性能波束对后，经过比较将该用户的信干噪比最佳波束对作为服务波束对，将其它毫米本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机基站群组，其特征在于，包括多个无人机基站，其中：每个无人机基站设置在一个无人机上；无人机基站群组以用户设备为中心，为每个用户设备选取对应的无人机基站群组，其中，用户设备是设置于水面上航行船舶上、为船舶用户提供通信服务的通信设备；无人机基站群组，用于根据用户设备的位置变化，进行动态更新。2.根据权利要求1所述的无人机基站群组，其特征在于，还包括群组控制中心，其中：群组控制中心为无人机基站群组的一个无人机基站；群组控制中心，用于接收与用户设备建立连接的无人机传输的通信数据；并将所述通信数据通过回传链路传输到地面基站。3.根据权利要求1或2所述的无人机基站群组，其特征在于，无人机基站群组通过选择5G毫米波频段与用户设备进行通信；在每个无人机基站的上下方布置两个毫米波天线面阵。4.根据权利要求1或2所述的无人机基站群组，其特征在于，无人机基站群组，用于与用户设备之间进行波束跟踪以确保实时波束对准。5.一种用户设备，其特征在于，用户设备是设置于水面上航行船舶上、为船舶用户提供通信服务的通信设备；用户设备，用于在船舶移动过程中，动态选择无人机基站，构建无人机基站群组，其中，无人机基站群组包括多个无人机基站，每个无人机基站设置在一个无人机上。6.根据权利要求5所述的用户设备，其特征在于，用户设备装配多个毫米波面阵天线。7.根据权利要求6所述的用户设备，其特征在于，用户设备一次只有一个毫米波面阵天线被激活，且毫米波面阵天线转换的时延为毫秒级；或，用户设备一次有多个毫米波面阵天线被激活，但一次只有一个毫米波面阵天线用于数据传输；或，用户设备一次有多个毫米波面阵天线被激活且多个毫米波面阵天线可用于数据传输。8.根据权利要求5-7中任一项所述的用户设备，其特征在于，用户设备，用于在与无人机基站群组的初始接入流程中，进行快速波束扫描和波束备份。9.根据权利要求5-7中任一项所述的用户设备，其特征在于，用户设备，用于利用空间相关性通过分层的波束扫描对毫米波面阵天线进行波束扫描；对每个毫米波面阵天线均经过波束扫描确定对应的最佳性能波束对后，经过比较将该用户的信干噪比最佳波束对作为服务波束对，将其它毫米波面阵天线的性能最佳波束对作为备份波束对。10.一种无人机基站群组网系统，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的无人机基站群组、和如权利要求5-9中任一项所述的用户设备。11.一种波束接入方法，其特征在于，包括：
用户设备在与无人机基站群组的初始接入流程中，进行快速波束扫描，其中，用户设备是设置于水面上航行船舶上、为船舶用户提供通信服务的通信设备，无人机基站群组为可控制且可移动的无人机基站群；用户设备进行波束备份。12.根据权利要求11所述的波束接入方法，其特征在于，还包括：根据用户设备的位置变化，对无人机基站群组进行动态更新。13.根据权利要求11或12所述的波束接入方法，其特征在于，用户设备为如权利要求5-9中任一项所述的用户设备；和/或，无人机基站群组为如权利要求1-4中任一项所述的无人机基站群组。14.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蕾，侯继江，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：