基于5G系统为UE提供寻呼报警服务的方法、系统及装置与流程

本发明涉及5g通讯领域，尤其涉及基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法、5g系统及装置。

背景技术：

1、在现代通信系统中，特别是5g网络中，提供可靠的通信服务至关重要。然而，在一些特殊情况下，如卫星通信环境中，由于信号覆盖范围有限、连接质量较差等原因，可靠的通信变得极具挑战性。尤其在远程或难以到达的地区，地面信号无法有效覆盖，卫星通信成为唯一的选择。为了确保在这些环境下能够进行可靠的通信，特别是紧急情况下的寻呼警报服务，采用高级错误校正和冗余传输技术显得尤为重要。高级错误校正技术，如ldpc(低密度奇偶校验码)，能够显著提高数据传输的鲁棒性，确保在弱信号环境下数据的完整性。同时，冗余传输技术通过生成额外的冗余数据包，进一步增强了数据传输的可靠性，最大限度地减少了由于信号弱而导致的消息丢失风险。这种技术组合不仅提高了操作的韧性，还为依赖卫星通信的行业提供了竞争优势。

2、现有技术在应对低信噪比和高误码率环境时存在诸多不足：传统错误校正技术纠错能力和效率有限，难以保证数据传输的完整性；ldpc码虽然性能优异，但其编解码过程复杂，计算量大，增加了实现难度和延迟；冗余传输技术虽提高了可靠性，但会导致带宽和存储资源浪费，降低传输效率；此外，cnn模型需要大量数据和计算资源，在数据不足或资源有限的情况下，预测效果不佳，影响整体通信质量和效率。

3、故，急需一种可解决上述问题的方法及系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法、5g系统及装置，有效提高数据传输的鲁棒性和可靠性，优化错误校正和传输效率，智能化处理紧急事件数据，确保在弱信号或连接不良的情况下及时传递关键警报，为卫星通信提供高效、可靠的紧急寻呼解决方案。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，amf网元以预设周期收集通信数据以获得历史数据；所述amf网元在需要进行紧急寻呼时，接收紧急寻呼信息并搜集当前的检测数据，将所述检测数据和历史数据发送至nwdaf网元，所述检测数据包括通信数据、环境数据和用户行为数据；所述nwdaf网元使用预测模型依据历史数据和检测数据进行预测当前和未来一段时间内的通信质量、覆盖范围和用户状态，以生成预测结果；所述nwdaf网元将所述预测结果发送给amf网元，所述amf网元依据所述预测结果判断通信质量是否高于预设值且用户处于信号覆盖范围内，若是则利用基站发送紧急寻呼信息至ue，若否则将所述紧急寻呼信息发送至所述udm网元进行错误校准以生成第一紧急信息，并利用卫星发送所述第一紧急信息至ue。

3、较佳地，所述udm网元生成第一紧急信息后还对所述第一紧急信息进行冗余设置以添加冗余数据包，从而形成多个所述第一紧急信息，并将多个所述第一紧急信息返回至所述amf网元，所述amf网元按照预设时间间隔将多个所述第一紧急信息利用卫星发送至所述ue。

4、较佳地，所述历史数据包括网络的信号强度记录、连接质量记录、连接失败率记录；所述环境数据包括气象数据、地形数据和人口密度；所述用户行为数据包括位置信息、网络使用情况统计信息。

5、较佳地，所述nwdaf网元对所述紧急寻呼信息进行预测之前，还对所述紧急寻呼信息进行数据预处理：识别所述紧急寻呼信息是否有缺失值，若是则使用最近相邻的数据进行填充，使用z－score法检查所述紧急寻呼信息是否存在异常值，并删除异常值。

6、较佳地，所述udm网元还为每一所述第一紧急信息分配有一数据包标识符，所述ue接收到所述第一紧急信息后，还依据所述第一紧急信息中的数据包标识符和第一紧急信息的内容校验信息以组装原始数据，并将所述第一紧急信息解码恢复为紧急寻呼信息。

7、较佳地，所述udm网元进行错误校准以生成第一紧急信息的步骤包括：使用ldpc编码将要发送的紧急寻呼信息作为信息位向量，使用预设的生成矩阵对信息位向量进行编码得到码字向量，将生成的码字向量作为第一紧急信息。

8、具体地，所述ue接收到所述第一紧急信息后，将所述第一紧急信息通过ldpc解码恢复为紧急寻呼信息，具体包括：从接受的所述第一紧急信息中提取软信息并且将每个接收点的软信息传递给预设的变量节点，在预设的校验节点和变量节点之间进行迭代消息传递来逐渐逼近正确的比特值；校验节点根据连接的变量节点中的消息计算出新的消息并传递回变量节点，同时变量节点根据接收到的校验节点的消息更新对每个比特的软判决值，用于生成新的消息传递给校验节点；更新变量节点，以进行下一次迭代；在第一预设次迭代后，变量节点根据软判决值做出硬判决，判定是否满足校验方程，若是则解码成功，若否则继续迭代；在迭代第二预设次后再次进行硬判决，判定是否满足校验方程，若是则解码成功，若否则报告解码失败。

9、更具体地，所述udm网元还对所述第一紧急信息进行冗余设置以添加冗余数据包，从而形成多个所述第一紧急信息，并将多个所述第一紧急信息返回至所述amf网元，所述amf网元按照预设时间间隔将多个所述第一紧急信息利用卫星发送至所述ue；所述ue在迭代第二预设次后判定不满足校验方程时，还将所有收到的冗余数据包的第一紧急信息进行合并，对合并后的第一紧急信息使用ldpc解码进行恢复。

10、本发明还提供了一种为ue提供寻呼报警服务的系统，包括ue、amf网元、nwdaf网元和udm网元；所述amf网元以预设周期收集通信数据以获得历史数据；所述amf网元在需要进行紧急寻呼时，接收紧急寻呼信息并搜集当前的检测数据，将所述检测数据和历史数据发送至nwdaf网元，所述检测数据包括通信数据、环境数据和用户行为数据；所述nwdaf网元使用预测模型依据历史数据和检测数据进行预测当前和未来一段时间内的通信质量、覆盖范围和用户状态，以生成预测结果；所述nwdaf网元将所述预测结果发送给amf网元，所述amf网元依据所述预测结果判断通信质量是否高于预设值且用户处于信号覆盖范围内，若是则利用基站发送紧急寻呼信息至ue，若否则将所述紧急寻呼信息发送至所述udm网元进行错误校准以生成第一紧急信息，并利用卫星发送所述第一紧急信息至ue。

11、本发明还提供了一种寻呼报警服务装置，包括多个信号收发单元、多个处理器、多个存储器，每一所述存储器中存储有至少一可执行指令，所述至少一可执行指令使一所述处理器配合所述信号收发单元执行如上所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法的操作。

12、与现有技术相比，本发明在当前通信质量比较差或者用户不在信号覆盖区时，对寻呼紧急信息进行错误校准并将错误校准后的寻呼紧急信息通过卫星发送到ue，不但有效提高数据传输的鲁棒性和可靠性，优化错误校正和传输效率，智能化处理紧急事件数据，确保在弱信号或连接不良的情况下及时传递关键警报，增强系统的鲁棒性和适应性，为卫星通信提供高效、可靠的紧急寻呼解决方案。

技术特征：

1.一种基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，其特征在于：

2.如权利要求1所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，其特征在于：所述udm网元生成第一紧急信息后还对所述第一紧急信息进行冗余设置以添加冗余数据包，从而形成多个所述第一紧急信息，并将多个所述第一紧急信息返回至所述amf网元，所述amf网元按照预设时间间隔将多个所述第一紧急信息利用卫星发送至所述ue。

3.如权利要求1所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，其特征在于：所述历史数据包括网络的信号强度记录、连接质量记录、连接失败率记录；所述环境数据包括气象数据、地形数据和人口密度；所述用户行为数据包括位置信息、网络使用情况统计信息。

4.如权利要求1所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，其特征在于：所述nwdaf网元对所述紧急寻呼信息进行预测之前，还对所述紧急寻呼信息进行数据预处理：识别所述紧急寻呼信息是否有缺失值，若是则使用最近相邻的数据进行填充，使用z-score法检查所述紧急寻呼信息是否存在异常值，并删除异常值。

5.如权利要求1所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，其特征在于：所述udm网元还为每一所述第一紧急信息分配有一数据包标识符，所述ue接收到所述第一紧急信息后，还依据所述第一紧急信息中的数据包标识符和第一紧急信息的内容校验信息以组装原始数据，并将所述第一紧急信息解码恢复为紧急寻呼信息。

6.如权利要求1所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，其特征在于：所述udm网元进行错误校准以生成第一紧急信息的步骤包括：

7.如权利要求6所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，其特征在于：所述ue接收到所述第一紧急信息后，将所述第一紧急信息通过ldpc解码恢复为紧急寻呼信息，具体包括：

8.如权利要求7所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法，其特征在于：所述udm网元还对所述第一紧急信息进行冗余设置以添加冗余数据包，从而形成多个所述第一紧急信息，并将多个所述第一紧急信息返回至所述amf网元，所述amf网元按照预设时间间隔将多个所述第一紧急信息利用卫星发送至所述ue；

9.一种为ue提供寻呼报警服务的系统，其特征在于：包括ue、amf网元、nwdaf网元和udm网元；

10.一种寻呼报警服务装置，其特征在于：包括多个信号收发单元、多个处理器、多个存储器，每一所述存储器中存储有至少一可执行指令，所述至少一可执行指令使一所述处理器配合所述信号收发单元执行如权利要求1-9中任一项所述的基于5g系统为ue提供寻呼报警服务的方法的操作。

技术总结本发明公开了一种基于5G系统为UE提供寻呼报警服务的方法、5G系统及装置，AMF网元在需要进行紧急寻呼时，接收紧急寻呼信息并搜集当前的检测数据，将检测数据和历史数据发送至NWDAF网元；NWDAF网元使用预测模型依据历史数据和检测数据进行预测当前和未来一段时间内的通信质量、覆盖范围和用户状态，以生成预测结果；NWDAF网元将预测结果发送给AMF网元，AMF网元依据预测结果判断通信质量是否高于预设值且用户处于信号覆盖范围内，若是则利用基站发送紧急寻呼信息至UE，若否则将紧急寻呼信息发送至UDM网元进行错误校准以生成第一紧急信息，并利用卫星发送第一紧急信息至UE。本发明可有效提高数据传输的鲁棒性和可靠性，优化错误校正，确保稳定及时传递关键警报。技术研发人员：刘俊杰受保护的技术使用者：广州爱浦路网络技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2