双模通信终端的切换系统及方法与流程

本发明涉及双模式通信领域，尤其涉及一种双模通信终端的切换方法及系统。

背景技术：

1、sa(独立组网)和nsa(非独立组网)是5g的两种通信模式。独立组网(sa)指的是新建5g网络，包括新基站、回程链路以及核心网；非独立组网(nsa)指的是使用现有的4g基础设施，进行5g网络的部署，基于nsa架构的5g载波仅承载用户数据，其控制信令仍通过4g网络传输。简单来说，nsa和sa都是5g，而nsa在快速部署5g方面具有很大的优势，它可以在原有4g基站的基础上进行升级，如此一来可以在5g建设初期大规模快速地实现5g信号覆盖，并且用户不换卡不换号就能升级到5g网络。当然，sa才是5g最终的发展形态。

2、示例地，中国发明专利公开文本cn115209501a提出的一种基于5g和lte-v2x的自动切换方法及装置，该方法包括以下步骤：步骤s1，信号质量监测；步骤s2，设计切换判断条件进行参数判断；步骤s3，执行切换操作；步骤s4，切换过程完成后，返回步骤s1继续执行信号监测。与现有技术相比，本发明具有支持lte-v2x和5g两种完全不同通信制式之间的自动切换等优点。

3、示例地，中国发明专利公开文本cn112470548a提出的一种用于基于5g的空中ue的基于标高的模式切换方法，在示例中，一种用户设备(ue)可以位于无人飞行器(uav)上，所述ue可以监测所述ue的标高或由所述ue检测到的小区数量中的至少一项，所述ue可以确定所述ue的所述标高超过标高阈值或由所述ue检测到的所述小区数量超过小区阈值，所述ue可以确定所述ue的当前通信模式，所述ue可以响应于确定所述当前通信模式是全向发送模式并且所述ue的所述标高超过标高阈值或者由所述ue检测到的所述小区数量超过所述小区阈值中的至少一项，来切换到定向发送模式。

4、在5g通信场景中，作为一种双模式通信终端，双模式通信基站的工作性能直接决定了其服务区域内对各个移动终端的服务质量，nsa和sa这两种通信模式各具有本身的优缺点，如何根据具体服务状态动态抛弃通信服务质量欠佳的通信模式，例如sa通信模式或nsa通信模式，而探求另一通信模式下的更优的通信服务性能，是目前需要解决的技术问题之一。显然，上述现有技术缺乏针对双模式通信基站定制的动态通信模式切换机制，导致双模式通信基站的实时工作性能无法最优化。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的技术缺陷，本发明提供了一种双模通信终端的切换方法及系统，能够在双模式基站工作在sa通信模式下时，采用针对性设计的智能模型基于sa通信模式的各项通信参数以及当前时间区间之前设定数目的各个过往时间区间分别对应的各个通信服务质量预测双模式基站在sa通信模式下当前时间区间对应的通信服务质量，并在预测的通信服务质量低于阈值时及时切换到nsa通信模式以寻求最佳通信模式，从而为双模式通信基站的实时工作性能的最优化提供解决途径。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种双模通信终端的切换系统，所述系统包括：

3、双模式基站结构，用于为附近的各个移动终端提供5g通信服务，所述双模式基站结构具有nsa通信模式和sa通信模式两种通信模式且每一通信时刻只提供一种通信模式，nsa通信模式为非独立组网通信模式以及sa通信模式为独立组网通信模式；

4、参数采集机构，用于采集所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数，所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数包括所述双模式基站结构在sa通信模式下的工作频段、通信系统带宽、下行单用户峰值谱频率、上行单用户峰值谱频率、上行单用户mimo流数、下行单用户mimo流数以及用户峰值数据速率；

5、质量监测机构，与在sa通信模式下的双模式基站结构服务的双模式基站结构附近设定地理范围内的各个移动终端无线连接，用于获取当前时间区间之前设定数目的各个过往时间区间中每一个过往时间区间对应的通信服务质量，双模式基站结构附近设定地理范围为以双模式基站结构为中心且以设定半径为半径的圆体的覆盖范围；

6、动态预测器件，分别与所述参数采集机构以及所述质量监测机构连接，用于基于所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数以及当前时间区间之前设定数目的各个过往时间区间分别对应的各个通信服务质量采用卷积神经网络模型预测所述双模式基站结构在sa通信模式下当前时间区间对应的通信服务质量的预测数值；

7、其中，在所述质量监测机构中，所述双模式基站的通信服务区域越广，选择的设定数目的取值越大。

8、根据本发明的第二方面，提供了一种双模通信终端的切换系统，所述切换系统服务于双模式基站结构，所述双模式基站结构用于为附近的各个移动终端提供5g通信服务，所述双模式基站结构具有nsa通信模式和sa通信模式两种通信模式且每一通信时刻只提供一种通信模式，nsa通信模式为非独立组网通信模式以及sa通信模式为独立组网通信模式，所述系统包括存储器以及一个或多个处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被配置成由所述一个或多个处理器执行以完成以下步骤：

9、采集所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数，所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数包括所述双模式基站结构在sa通信模式下的工作频段、通信系统带宽、下行单用户峰值谱频率、上行单用户峰值谱频率、上行单用户mimo流数、下行单用户mimo流数以及用户峰值数据速率；

10、从在sa通信模式下的双模式基站结构服务的双模式基站结构附近设定地理范围内的各个移动终端处获取当前时间区间之前设定数目的各个过往时间区间中每一个过往时间区间对应的通信服务质量，双模式基站结构附近设定地理范围为以双模式基站结构为中心且以设定半径为半径的圆体的覆盖范围；

11、基于所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数以及当前时间区间之前设定数目的各个过往时间区间分别对应的各个通信服务质量采用卷积神经网络模型预测所述双模式基站结构在sa通信模式下当前时间区间对应的通信服务质量的预测数值；

12、其中，在所述质量监测机构中，所述双模式基站的通信服务区域越广，选择的设定数目的取值越大。

13、根据本发明的第三方面，提供了一种双模通信终端的切换方法，所述切换方法服务于双模式基站结构，所述双模式基站结构用于为附近的各个移动终端提供5g通信服务，所述双模式基站结构具有nsa通信模式和sa通信模式两种通信模式且每一通信时刻只提供一种通信模式，nsa通信模式为非独立组网通信模式以及sa通信模式为独立组网通信模式，所述方法包括：

14、采集所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数，所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数包括所述双模式基站结构在sa通信模式下的工作频段、通信系统带宽、下行单用户峰值谱频率、上行单用户峰值谱频率、上行单用户mimo流数、下行单用户mimo流数以及用户峰值数据速率；

15、从在sa通信模式下的双模式基站结构服务的双模式基站结构附近设定地理范围内的各个移动终端处获取当前时间区间之前设定数目的各个过往时间区间中每一个过往时间区间对应的通信服务质量，双模式基站结构附近设定地理范围为以双模式基站结构为中心且以设定半径为半径的圆体的覆盖范围；

16、基于所述双模式基站结构在sa通信模式下的各项通信参数以及当前时间区间之前设定数目的各个过往时间区间分别对应的各个通信服务质量采用卷积神经网络模型预测所述双模式基站结构在sa通信模式下当前时间区间对应的通信服务质量的预测数值；

17、其中，在所述质量监测机构中，所述双模式基站的通信服务区域越广，选择的设定数目的取值越大。

18、相比较于现有技术，本发明至少具备以下四处关键的发明点：

19、第一处：将双模式基站结构作为一种双模通信终端，其具有nsa通信模式和sa通信模式两种通信模式且每一通信时刻只提供一种通信模式，基于其在sa通信模式下的各项通信参数以及当前时间区间之前设定数目的各个过往时间区间分别对应的各个通信服务质量采用卷积神经网络模型预测所述双模式基站结构在sa通信模式下当前时间区间对应的通信服务质量的预测数值，从而完成对双模通信终端在特定通信模式下当前尚为完成的时间区间的通信服务质量的可靠预测；

20、第二处：使用模式切换器件以在预测的双模式基站结构在sa通信模式下当前时间区间对应的通信服务质量的预测数值小于等于设定质量阈值时，将所述双模式基站结构在当前时间区间的通信模式由sa通信模式切换为nsa通信模式，从而完成对双模式基站结构的通信模式的动态切换，保持双模式基站结构的实时通信服务质量；

21、第三处：执行预测的卷积神经网络模型为执行完固定总数的多次学习处理的卷积神经网络，所述固定总数的取值与双模式基站结构在sa通信模式下的用户峰值数据速率单调正向关联，同时双模式基站的通信服务区域越广，选择的设定数目的取值越大，从而实现卷积神经网络模型的结构定制，保证了预测结果的有效性；

22、第四处：某一个过往时间区间某一个移动终端对应的通信服务质量为所述某一个移动终端在所述某一个过往时间区间其所在位置的信号接收功率的功率等级，其中，所述某一个移动终端在所述某一个过往时间区间其所在位置的信号接收功率的功率等级为所述某一个移动终端在所述某一个过往时间区间其所在位置的平均信号接收功率对应的功率等级，从而实现对通信服务质量的针对性的数值化表示，为后续的智能预测提供可靠的基础数据。