【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，尤其是指一种星地频谱共享方法、装置、设备和可读存储介质。
技术介绍
1、当前卫星通信网络与地面蜂窝网络一般采用异频建设方式，以规避系统间干扰风险、降低部署难度。但适用于手机直连卫星场景的6ghz以下低频段资源紧张、频谱资源利用率低，为低轨卫星网络分配独立使用的频段难度较大。星地频谱共享是潜在解决方案，但需要避免严重的星地同频干扰。
2、传统卫星通信系统多为固定波束，但业务的分布和需求是非均匀的，这导致卫星通信系统分配的资源与业务需求不匹配，网络资源利用率低。为了提升资源利用率，新型宽带卫星系统倾向采用跳波束技术，可在空间、时间、频率和功率四个维度上进行资源分配以适应业务的不均匀分布和动态变化，因此，基于跳波束的资源分配变得更加实时动态，但其计算复杂度也对应提升。跳波束技术的应用场景一般为高通量卫星对地面用户提供宽带接入服务，现有的卫星跳波束资源优化主要集中在前向链路，跳波束作为载荷，波束可以在所有小区内按跳波束的图样跳变，跳波束卫星系统每个波束可以使用卫星的整个带宽，卫星跳波束的技术起步较早，但受限于天线技术的发展限制，卫星跳波束技术能够成为研究重点，实际应用也不多。
3、综上，考虑到频率资源的稀缺性和强烈的星地同频干扰，高频谱效率和低同频干扰的资源分配受到广泛关注。面向跳波束的资源分配方案主要考虑跳波束在时间、频率、功率及空间等四个维度的灵活分配。面向低地球轨道(low earth orbit，leo)卫星与地面同频共享场景，现有方案暂未考虑引入跳波束技术。多波束卫星系统缺少对频谱资
技术实现思路
1、本专利技术技术方案的目的在于提供一种星地频谱共享方法、装置、设备和可读存储介质，解决采用现有的跳波束技术未应用在星地频率共享场景中的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供如下技术方案：
3、本专利技术实施例提供一种星地频谱共享方法，包括：
4、获取第一时隙周期内的低轨卫星网络信息和地面蜂窝网络信息，所述第一时隙周期包括至少一个时隙；
5、根据所述低轨卫星网络信息和所述地面蜂窝网络信息，得到星地频谱共享的约束目标和约束条件；
6、根据所述约束目标和所述约束条件，得到所述第一时隙周期内多个波束簇中每个波束簇中的服务波束以及所述服务波束对应的所述第一时隙周期内的服务时隙；
7、其中，每个所述波束簇包括至少一个低轨卫星波束，所述服务波束为所述至少一个低轨卫星波束中的至少一个波束。
8、可选地，所述低轨卫星网络信息包括以下至少一项：
9、低轨卫星网络的吞吐量；每一低轨卫星波束下卫星终端在每一时隙的信干燥比sinr；每一低轨卫星波束下卫星终端的通信需求容量；每一低轨卫星波束的容量；
10、所述地面蜂窝网络信息包括以下至少一项：
11、地面蜂窝网络的吞吐量；每一地面小区下地面终端在每一时隙的sinr。
12、可选地，所述约束目标包括所述低轨卫星网络的吞吐量和地面蜂窝网络的吞吐量最大；
13、所述约束条件包括以下至少一项：
14、每一地面小区下地面终端在每一时隙的sinr大于第一预设值；
15、所述每一低轨卫星波束下卫星终端在每一时隙的sinr大于第二预设值；
16、每一低轨卫星波束下卫星终端的通信需求容量小于对应的低轨卫星波束的容量；
17、所述服务波束的数量大于或等于波束簇的数量；
18、一个时隙内的服务波束的数量小于或等于1。
19、可选地，获取第一时隙周期内的低轨卫星网络信息，包括：
20、根据所述低轨卫星的星历信息和地面蜂窝基站的位置信息，得到所述低轨卫星和所述地面蜂窝基站之间的目标距离以及所述低轨卫星的天线离轴角；
21、根据所述目标距离、所述天线离轴角、低轨卫星分配给第一波束的发射功率、卫星终端接收到的有用信号功率和波束间干扰信号功率，得到第二波束在第一波束上的天线增益；
22、根据所述第二波束在第一波束上的天线增益，得到所述第二波束下卫星终端增益平均值；
23、根据所述卫星终端增益平均值和所述第二波束在第一地面小区的干扰因子，得到所述第二波束下卫星终端在每一时隙的sinr；
24、其中，所述第一波束为所述低轨卫星波束中的任一波束，所述第二波束为所述低轨卫星波束中除所述第一波束之外的任一波束；所述第一地面小区为任一地面小区；在所述第一时隙周期为首个时隙周期的情况下，所述第二波束在所述第一地面小区的干扰因子为预设干扰因子，在所述第一时隙周期不为首个时隙周期的情况下，所述第二波束在所述第一地面小区的干扰因子是根据第二时隙周期内至少一个波束簇中每一波束簇中的服务波束和所述服务波束对应的所述第二时隙周期内的服务时隙确定的，所述第二时隙周期为所述第一时隙周期的前一个时隙周期。
25、可选地，根据所述第二波束在第一波束上的天线增益，得到所述第二波束下卫星终端增益平均值，包括：
26、根据所述第二波束在第一波束上的天线增益和卫星天线的最大增益，得到所述第二波束和所述第一波束之间的干扰系数；所述卫星天线的最大增益是根据所述天线离轴角确定的；
27、根据所述最大增益和所述干扰系数，得到所述第二波束下卫星终端增益平均值。
28、可选地，获取第一时隙周期内的地面蜂窝网络信息，包括：
29、根据第三波束在所述第二地面小区的干扰因子，得到所述每一地面小区下地面终端在每一时隙的sinr；
30、其中，所述第三波束为所述低轨卫星波束中的任一波束；所述第二地面小区为任一地面小区；在所述第一时隙周期为首个时隙周期的情况下，所述第三波束在所述第二地面小区的干扰因子为预设干扰因子，在所述第一时隙周期不为首个时隙周期的情况下，所述第三波束在第二地面小区的干扰因子是根据第二时隙周期内至少一个波束簇中每一波束簇中的服务波束和所述服务波束对应的所述第一时隙周期内的服务时隙确定的。
31、可选地，获取第一时隙周期内的低轨卫星网络信息，包括：
32、根据所述每一低轨卫星波束下卫星终端在每一时隙的sinr，得到所述低轨卫星网络的吞吐量。
33、可选地，获取第一时隙周期内的地面蜂窝网络信息，包括：
34、根据所述每一地面小区下地面终端在每一时隙的sinr，得到所述地面蜂窝网络的吞吐量。
35、可选地，所述方法还包括：
36、在所述地面终端在所述服务波束对应的第一频率下进行业务发送的情况下，将所述地本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种星地频谱共享方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，所述低轨卫星网络信息包括以下至少一项：
3.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，所述约束目标包括所述低轨卫星网络的吞吐量和地面蜂窝网络的吞吐量最大；
4.根据权利要求2所述的星地频谱共享方法，其特征在于，获取第一时隙周期内的低轨卫星网络信息，包括：
5.根据权利要求4所述的星地频谱共享方法，其特征在于，根据所述第二波束在第一波束上的天线增益，得到所述第二波束下卫星终端增益平均值，包括：
6.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，获取第一时隙周期内的地面蜂窝网络信息，包括：
7.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，获取第一时隙周期内的低轨卫星网络信息，包括：
8.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，获取第一时隙周期内的地面蜂窝网络信息，包括：
9.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.一种
11.一种星地频谱共享设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的星地频谱共享方法。
12.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的星地频谱共享方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种星地频谱共享方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，所述低轨卫星网络信息包括以下至少一项：
3.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，所述约束目标包括所述低轨卫星网络的吞吐量和地面蜂窝网络的吞吐量最大；
4.根据权利要求2所述的星地频谱共享方法，其特征在于，获取第一时隙周期内的低轨卫星网络信息，包括：
5.根据权利要求4所述的星地频谱共享方法，其特征在于，根据所述第二波束在第一波束上的天线增益，得到所述第二波束下卫星终端增益平均值，包括：
6.根据权利要求1所述的星地频谱共享方法，其特征在于，获取第一时隙周期内的地面蜂窝网络信息，包括：
7.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛宁，张曦木，苏厉，杜琴，马克，赵琳，翁玮文，王桂英，刘京，崔诗雨，程锦霞，张龙，邓伟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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