用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法
【專利摘要】一種用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法，其步驟為：S1：選擇觸發(fā)鏈路重分配的事件；選擇基于鏈路斷開事件或基于鏈路建立事件；S2：選取基于鏈路斷開事件：根據(jù)非極區(qū)范圍內(nèi)衛(wèi)星行的數(shù)目以及剛退出極區(qū)的衛(wèi)星行所在衛(wèi)星軌道序號的奇偶性不同，進入不同的鏈路重分配子流程；S3：選取基于鏈路建立事件：S301：當極區(qū)邊界緯度值的二倍與相鄰軌道間衛(wèi)星相位夾角的商為整數(shù)時，根據(jù)非極區(qū)范圍內(nèi)衛(wèi)星行的數(shù)目以及剛退出極區(qū)的衛(wèi)星行所在衛(wèi)星軌道序號的奇偶性不同，進入不同的鏈路重分配子流程；S302：當不為整數(shù)時，也進入不同的鏈路重分配子流程。本發(fā)明能夠提高衛(wèi)星路由穩(wěn)定性、提高星間鏈路的利用率，降低平均端到端延時。
【專利說明】用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及到衛(wèi)星網(wǎng)絡領(lǐng)域，特指一種用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分 配方法，即利用可快速切換的星間相控陣天線技術(shù)，采用單獨的快照劃分事件（鏈路斷開 事件或鏈路建立事件），沿著衛(wèi)星運動方向進行鏈路重分配的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] LE0衛(wèi)星網(wǎng)絡是采用多顆LE0衛(wèi)星構(gòu)成結(jié)構(gòu)均勻、運動規(guī)則的LE0衛(wèi)星星座，充分 利用衛(wèi)星的星上處理和星上路由功能，通過星間鏈路將星座構(gòu)建為具有路由轉(zhuǎn)發(fā)功能的互 連網(wǎng)絡。
[0003] 衛(wèi)星系統(tǒng)通常采用較為固定的星間鏈路分配方式，這也是導致傳統(tǒng)快照劃分方 法所存在缺點的根源。現(xiàn)有的衛(wèi)星鏈路分配技術(shù)不能有效解決衛(wèi)星網(wǎng)絡的快照路由性能 問題，而地面的有線與無線網(wǎng)絡鏈路分配方法也無法直接應用于極軌道星座LE0衛(wèi)星網(wǎng)絡 中。
[0004] 由于早期星載天線采用機械轉(zhuǎn)動方式，難于實現(xiàn)大范圍、快速的指向變化，當然也 無法構(gòu)建新的星間鏈路。隨著相控陣天線在衛(wèi)星上大量部署，星間鏈路分配與重新建立更 加容易。當前，已有學者利用動態(tài)鏈路重分配方法來優(yōu)化衛(wèi)星網(wǎng)絡性能，如自適應鏈路重分 配以調(diào)整網(wǎng)絡性能，最大化最小剩余容量鏈路。然而，上述研究均未考慮衛(wèi)星網(wǎng)絡的快照劃 分問題。因此，針對基于鏈路重分配機制的極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照優(yōu)化方法進行研究具有重 要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種能夠提高衛(wèi)星路由穩(wěn)定性、提高星間鏈路的利用率、降低平均端到端延時的用于極軌道 衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法，其步驟為：
[0008] S1 :選擇觸發(fā)鏈路重分配的事件；選擇基于鏈路斷開事件執(zhí)行步驟S2,或者選擇 基于鏈路建立事件執(zhí)行步驟S3 ;
[0009] S2 :選取基于鏈路斷開事件：根據(jù)非極區(qū)范圍內(nèi)衛(wèi)星行的數(shù)目NLSnpa以及剛退出 極區(qū)的衛(wèi)星行LSnpa(l所在衛(wèi)星軌道序號的奇偶性不同，進入不同的鏈路重分配子流程；
[0010] S3 :選取基于鏈路建立事件：
[0011] S301 :當極區(qū)邊界緯度值Lpa的二倍與相鄰軌道間衛(wèi)星相位夾角《 f的商為整數(shù) 時，即

【權(quán)利要求】
1. 一種用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法，其特征在于，步驟為： 51 :選擇觸發(fā)鏈路重分配的事件；選擇基于鏈路斷開事件執(zhí)行步驟S2,或者選擇基于 鏈路建立事件執(zhí)行步驟S3 ; 52 :選取基于鏈路斷開事件：根據(jù)非極區(qū)范圍內(nèi)衛(wèi)星行的數(shù)目NLSnpa以及剛退出極區(qū) 的衛(wèi)星行LSnpatl所在衛(wèi)星軌道序號的奇偶性不同，進入不同的鏈路重分配子流程； 53 :選取基于鏈路建立事件： 5301 :當極區(qū)邊界緯度值Lpa的二倍與相鄰軌道間衛(wèi)星相位夾角《f的商為整數(shù)時，即
LSnpatl所在衛(wèi)星軌道序號的奇偶性不同，進入不同的鏈路重分配子流程； 5302 :當極區(qū)邊界緯度值Lpa的二倍與相鄰軌道間衛(wèi)星相位夾角《f的商不為整數(shù)時，
衛(wèi)星軌道序號的奇偶性不同，進入不同的鏈路重分配子流程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法，其特征在于， 在所述步驟S2中，根據(jù)奇偶性不同分成四個子流程： 當NLSnpa為偶數(shù)，LS"_為奇數(shù)時，進入子流程Al;從衛(wèi)星行LSnpa(l開始沿著衛(wèi)星運動方 向分配斜向鏈路直到該非極區(qū)中的最后一個衛(wèi)星行，因而橫向鏈路數(shù)目為0,并且此時的星 間鏈路分配從奇數(shù)序號軌道開始； 當NLSnpa為偶數(shù)，LS^為偶數(shù)時，進入子流程A2 ;從衛(wèi)星行LSnpa(l開始沿著衛(wèi)星運動方 向分配斜向鏈路直到該非極區(qū)中的最后一個衛(wèi)星行，因而橫向鏈路數(shù)目為0,并且此時的星 間鏈路分配從偶數(shù)序號軌道開始； 當NLSnpa為奇數(shù)，LS^為奇數(shù)時，進入子流程A3 ;從衛(wèi)星行LSnpa(l開始沿著衛(wèi)星運動方 向?qū)ε紨?shù)個衛(wèi)星行分配斜向鏈路，直到該非極區(qū)中的最后一個衛(wèi)星行；此時，最后一個衛(wèi)星 行分配橫向鏈路，此時的星間鏈路分配從奇數(shù)序號軌道開始； 當NLSnpa為奇數(shù)，LS^為偶數(shù)時，進入子流程A4 ;從衛(wèi)星行LSnpa(l開始沿著衛(wèi)星運動方 向?qū)ε紨?shù)個衛(wèi)星行分配斜向鏈路，直到該非極區(qū)中的最后一個衛(wèi)星行；此時，最后一個衛(wèi)星 行分配橫向鏈路，此時的星間鏈路分配從偶數(shù)序號軌道開始。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法，其特征在 于，在所述步驟S301中，根據(jù)奇偶性不同分成四個子流程： 當NLSnpa為偶數(shù)，LSnpatlS奇數(shù)時，進入子流程Bl;從剛退出極區(qū)并建立鏈路的衛(wèi)星行LSnpatl開始，沿著衛(wèi)星運動方向分配斜向鏈路，無橫向鏈路，并且此時的星間鏈路分配從奇 數(shù)序號軌道開始； 當NLSnpa為偶數(shù)，LS"_為偶數(shù)時，進入子流程B2 ;從剛退出極區(qū)并建立鏈路的衛(wèi)星行LSnpatl開始，沿著衛(wèi)星運動方向分配斜向鏈路，無橫向鏈路，并且此時的星間鏈路分配從偶 數(shù)序號軌道開始； 當NLSnpa為奇數(shù)，LSnpatlS奇數(shù)時，進入子流程B3 ;從剛退出極區(qū)并建立鏈路的衛(wèi)星行LSnpatl開始，沿著衛(wèi)星運動方向?qū)ε紨?shù)個衛(wèi)星行分配斜向鏈路，直到該非極區(qū)中的最后一個 衛(wèi)星行；此時，最后一個衛(wèi)星行分配橫向鏈路，此時的星間鏈路分配從奇數(shù)序號軌道開始； 當NLSnpa為奇數(shù)，LS"_為偶數(shù)時，進入子流程M;從剛退出極區(qū)并建立鏈路的衛(wèi)星行LSnpatl開始，沿著衛(wèi)星運動方向?qū)ε紨?shù)個衛(wèi)星行分配斜向鏈路，直到該非極區(qū)中的最后一個 衛(wèi)星行；此時，最后一個衛(wèi)星行分配橫向鏈路，此時的星間鏈路分配從偶數(shù)序號軌道開始。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于極軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡快照的鏈路重分配方法，其特征在 于，在所述步驟S302中，根據(jù)奇偶性不同分成四個子流程： 當NLSnpa為偶數(shù)，LSnpatlS奇數(shù)時，進入子流程B5 ;非極區(qū)中即將進入極區(qū)的一個衛(wèi)星 行將不分配星間鏈路，剩余鏈路從衛(wèi)星行LSnpatl開始沿著衛(wèi)星運動方向分配斜向鏈路直到 該非極區(qū)中的最后一個衛(wèi)星行，因而橫向鏈路數(shù)目為〇,并且此時的星間鏈路分配從奇數(shù)序 號軌道開始； 當NLSnpa為偶數(shù)，LSnpatlS偶數(shù)時，進入子流程B6 ;非極區(qū)中即將進入極區(qū)的一個衛(wèi)星 行將不分配星間鏈路，剩余鏈路從衛(wèi)星行LSnpatl開始沿著衛(wèi)星運動方向分配斜向鏈路直到 該非極區(qū)中的最后一個衛(wèi)星行，因而橫向鏈路數(shù)目為〇,并且此時的星間鏈路分配從偶數(shù)序 號軌道開始； 當NLSnpa為奇數(shù)，LSnpatlS奇數(shù)時，進入子流程B7 ;非極區(qū)中即將進入極區(qū)的一個衛(wèi)星 行將不分配星間鏈路，剩余鏈路從衛(wèi)星行LSnpatl開始沿著衛(wèi)星運動方向?qū)ε紨?shù)個衛(wèi)星行分 配斜向鏈路，直到該非極區(qū)中的最后一個衛(wèi)星行；此時，最后一個衛(wèi)星行分配橫向鏈路，此 時的星間鏈路分配從奇數(shù)序號軌道開始； 當NLSnpa為奇數(shù)，LSnpatlS偶數(shù)時，進入子流程B8 ;非極區(qū)中即將進入極區(qū)的一個衛(wèi)星 行將不分配星間鏈路，剩余鏈路從衛(wèi)星行LSnpatl開始沿著衛(wèi)星運動方向?qū)ε紨?shù)個衛(wèi)星行分 配斜向鏈路，直到該非極區(qū)中的最后一個衛(wèi)星行；此時，最后一個衛(wèi)星行分配橫向鏈路，此 時的星間鏈路分配從偶數(shù)序號軌道開始。
【文檔編號】H04B7/185GK104506231SQ201510025634
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月19日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月19日
【發(fā)明者】馮振乾, 吳純青, 劉波, 唐竹, 蘇金樹, 趙寶康, 陳一驕, 虞萬榮, 毛席龍, 鄧勁生 申請人:中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學