【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于低轨卫星无线通信，具体涉及一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法。
技术介绍
1、当物联网技术应用已成为各个领域的中流砥柱时，卫星网络作为其中的一部分，具有广域覆盖的独特优势。单颗卫星的覆盖范围往往可以达到几十万到几百万平方公里，这使其成为大规模用户提供高效网络服务的理想选择。然而，在卫星物联网系统中，当用户数量庞大时，传统的以单个用户为基础的管理机制可能引发星地链路的拥塞问题，威胁着通信的可靠性和效率。
2、举例来说，考虑一个拥有数百个终端设备的卫星物联网系统，每个设备需要与地面站进行通信。传统的通信方式可能会导致一系列问题，包括链路拥塞，频繁的寻呼请求以及无效的通信尝试。这可能会危及整个系统的性能，因为资源的浪费和通信的低效率。为了应对这一挑战，3gpp引入了组群管理机制，这将终端设备分为多个组，并按组进行管理。这种机制有效减轻了链路拥塞问题，减少了寻呼请求的负荷，同时提高了通信的效率和资源利用率。这有助于卫星物联网系统高效地处理大规模的用户数量，同时提供可靠的通信服务。
3、然而，尽管组群管理机制在解决拥塞问题方面非常有用，但传统的分组方式仍然存在问题。传统的分组方式通常消耗大量能量，降低了信息传输的效率，而且不符合物联网设备低功耗的特性。传统分组方式和通信协议通常采用高带宽、高能耗的方式，适用于传统互联网，但在大规模物联网部署中存在明显不足。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼
2、s1、构建低轨卫星和海量地面物联网终端的通信场景；
3、s2、基于地面站的覆盖范围划分静态位置区；
4、s3、基于静态位置区和终端地理位置进行一次分组并选择一个终端作为代表终端；
5、s4、在一次分组的基础上，以最小化终端组寻呼能耗为优化目标，利用遗传算法不断优化时延容忍阈值和数据传输频率阈值，以优化阈值为依据将一个组内的终端再次分为高频率延迟容忍、高频率非延迟容忍、低频率延迟容忍和低频率非延迟容忍四个子组，完成二次分组；
6、s5、地面站收到群寻呼消息，确定寻呼组，接着通过组内代表终端地理位置和所连卫星确定寻呼卫星；
7、s6、寻呼卫星根据时延容忍和数据传输频率要求对二次分组得到的子组进行优先级排序，卫星按照顺序依次进行分组寻呼；
8、s7、终端接收到寻呼消息，对寻呼消息进行处理，给主叫用户发送确认消息并建立通信链路，寻呼完成。
9、本专利技术的有益效果：
10、本专利技术考虑在卫星物联网场景下，即海量物联网终端同时进行寻呼时可能导致网络拥塞和通信时延等问题的场景下，采用了遗传算法并将最小组寻呼能耗作为主要优化目标，对参数阈值进行了优化；相比于传统的分组方案不仅有效减少了终端设备的能源消耗，延长了它们的寿命，还为地面站提供了更方便的终端管理手段，这对于卫星物联网的可持续性和终端设备的高效管理具有重要意义；
11、在本专利技术中寻呼卫星通过按照优先级顺序依次对分组进行寻呼，从而有效降低了同时寻呼所引起的消息拥塞和碰撞的概率，这种有序的寻呼方式不仅减轻了网络负荷，还显著缩短了寻呼时延，确保了终端设备的业务质量，同时，终端设备可以更及时地响应，降低了寻呼时延，提高了通信的可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，构建低轨卫星和海量地面物联网终端的通信场景，包括：
3.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，基于地面站的覆盖范围划分静态位置区，包括：
4.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，基于静态位置区和终端地理位置进行一次分组并选择一个终端作为代表终端，包括：
5.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，在一次分组的基础上，以最小化终端组寻呼能耗为优化目标，利用遗传算法不断优化时延容忍阈值和数据传输频率阈值，以优化阈值为依据将一个组内的终端再次分为高频率延迟容忍、高频率非延迟容忍、低频率延迟容忍和低频率非延迟容忍四个子组，完成二次分组，包括：
6.根据权利要求5所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，在第一次分组后的Gi中的终端根据自身的时延容忍和传
7.根据权利要求5所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，计算每个子组的终端能耗并将其相加得到分组情况组寻呼能耗EGi，包括：
8.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，地面站收到群寻呼消息，确定寻呼组，接着通过组内代表终端地理位置和所连卫星确定寻呼卫星，包括：
9.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，寻呼卫星根据时延容忍和数据传输频率要求对二次分组得到的子组进行优先级排序，卫星按照顺序依次进行分组寻呼，包括：
10.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，终端接收到寻呼消息，对寻呼消息进行处理，给主叫用户发送确认消息并建立通信链路，寻呼完成，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，构建低轨卫星和海量地面物联网终端的通信场景，包括：
3.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，基于地面站的覆盖范围划分静态位置区，包括：
4.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，基于静态位置区和终端地理位置进行一次分组并选择一个终端作为代表终端，包括：
5.根据权利要求1所述的一种低轨卫星物联网场景下终端的分组寻呼方法，其特征在于，在一次分组的基础上，以最小化终端组寻呼能耗为优化目标，利用遗传算法不断优化时延容忍阈值和数据传输频率阈值，以优化阈值为依据将一个组内的终端再次分为高频率延迟容忍、高频率非延迟容忍、低频率延迟容忍和低频率非延迟容忍四个子组，完成二次分组，包括：
6.根据权利要求5所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：何俊龙，彭大芹，杨钰琦，赵露，徐浩，杜天宇，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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