用于极轨道卫星网络快照的链路重分配方法
【专利摘要】一种用于极轨道卫星网络快照的链路重分配方法，其步骤为：S1：选择触发链路重分配的事件；选择基于链路断开事件或基于链路建立事件；S2：选取基于链路断开事件：根据非极区范围内卫星行的数目以及刚退出极区的卫星行所在卫星轨道序号的奇偶性不同，进入不同的链路重分配子流程；S3：选取基于链路建立事件：S301：当极区边界纬度值的二倍与相邻轨道间卫星相位夹角的商为整数时，根据非极区范围内卫星行的数目以及刚退出极区的卫星行所在卫星轨道序号的奇偶性不同，进入不同的链路重分配子流程；S302：当不为整数时，也进入不同的链路重分配子流程。本发明能够提高卫星路由稳定性、提高星间链路的利用率，降低平均端到端延时。
【专利说明】用于极轨道卫星网络快照的链路重分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要涉及到卫星网络领域，特指一种用于极轨道卫星网络快照的链路重分 配方法，即利用可快速切换的星间相控阵天线技术，采用单独的快照划分事件（链路断开 事件或链路建立事件），沿着卫星运动方向进行链路重分配的方法。
【背景技术】
[0002] LE0卫星网络是采用多颗LE0卫星构成结构均匀、运动规则的LE0卫星星座，充分 利用卫星的星上处理和星上路由功能，通过星间链路将星座构建为具有路由转发功能的互 连网络。
[0003] 卫星系统通常采用较为固定的星间链路分配方式，这也是导致传统快照划分方 法所存在缺点的根源。现有的卫星链路分配技术不能有效解决卫星网络的快照路由性能 问题，而地面的有线与无线网络链路分配方法也无法直接应用于极轨道星座LE0卫星网络 中。
[0004] 由于早期星载天线采用机械转动方式，难于实现大范围、快速的指向变化，当然也 无法构建新的星间链路。随着相控阵天线在卫星上大量部署，星间链路分配与重新建立更 加容易。当前，已有学者利用动态链路重分配方法来优化卫星网络性能，如自适应链路重分 配以调整网络性能，最大化最小剩余容量链路。然而，上述研究均未考虑卫星网络的快照划 分问题。因此，针对基于链路重分配机制的极轨道卫星网络快照优化方法进行研究具有重 要的意义。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一 种能够提高卫星路由稳定性、提高星间链路的利用率、降低平均端到端延时的用于极轨道 卫星网络快照的链路重分配方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种用于极轨道卫星网络快照的链路重分配方法，其步骤为：
[0008] S1 :选择触发链路重分配的事件；选择基于链路断开事件执行步骤S2,或者选择 基于链路建立事件执行步骤S3 ;
[0009] S2 :选取基于链路断开事件：根据非极区范围内卫星行的数目NLSnpa以及刚退出 极区的卫星行LSnpa(l所在卫星轨道序号的奇偶性不同，进入不同的链路重分配子流程；
[0010] S3 :选取基于链路建立事件：
[0011] S301 :当极区边界纬度值Lpa的二倍与相邻轨道间卫星相位夹角《 f的商为整数 时，即
【权利要求】
1. 一种用于极轨道卫星网络快照的链路重分配方法，其特征在于，步骤为： 51 :选择触发链路重分配的事件；选择基于链路断开事件执行步骤S2,或者选择基于 链路建立事件执行步骤S3 ; 52 :选取基于链路断开事件：根据非极区范围内卫星行的数目NLSnpa以及刚退出极区 的卫星行LSnpatl所在卫星轨道序号的奇偶性不同，进入不同的链路重分配子流程； 53 :选取基于链路建立事件： 5301 :当极区边界纬度值Lpa的二倍与相邻轨道间卫星相位夹角《f的商为整数时，即
LSnpatl所在卫星轨道序号的奇偶性不同，进入不同的链路重分配子流程； 5302 :当极区边界纬度值Lpa的二倍与相邻轨道间卫星相位夹角《f的商不为整数时，
卫星轨道序号的奇偶性不同，进入不同的链路重分配子流程。
2. 根据权利要求1所述的用于极轨道卫星网络快照的链路重分配方法，其特征在于， 在所述步骤S2中，根据奇偶性不同分成四个子流程： 当NLSnpa为偶数，LS"_为奇数时，进入子流程Al;从卫星行LSnpa(l开始沿着卫星运动方 向分配斜向链路直到该非极区中的最后一个卫星行，因而横向链路数目为0,并且此时的星 间链路分配从奇数序号轨道开始； 当NLSnpa为偶数，LS^为偶数时，进入子流程A2 ;从卫星行LSnpa(l开始沿着卫星运动方 向分配斜向链路直到该非极区中的最后一个卫星行，因而横向链路数目为0,并且此时的星 间链路分配从偶数序号轨道开始； 当NLSnpa为奇数，LS^为奇数时，进入子流程A3 ;从卫星行LSnpa(l开始沿着卫星运动方 向对偶数个卫星行分配斜向链路，直到该非极区中的最后一个卫星行；此时，最后一个卫星 行分配横向链路，此时的星间链路分配从奇数序号轨道开始； 当NLSnpa为奇数，LS^为偶数时，进入子流程A4 ;从卫星行LSnpa(l开始沿着卫星运动方 向对偶数个卫星行分配斜向链路，直到该非极区中的最后一个卫星行；此时，最后一个卫星 行分配横向链路，此时的星间链路分配从偶数序号轨道开始。
3. 根据权利要求1或2所述的用于极轨道卫星网络快照的链路重分配方法，其特征在 于，在所述步骤S301中，根据奇偶性不同分成四个子流程： 当NLSnpa为偶数，LSnpatlS奇数时，进入子流程Bl;从刚退出极区并建立链路的卫星行LSnpatl开始，沿着卫星运动方向分配斜向链路，无横向链路，并且此时的星间链路分配从奇 数序号轨道开始； 当NLSnpa为偶数，LS"_为偶数时，进入子流程B2 ;从刚退出极区并建立链路的卫星行LSnpatl开始，沿着卫星运动方向分配斜向链路，无横向链路，并且此时的星间链路分配从偶 数序号轨道开始； 当NLSnpa为奇数，LSnpatlS奇数时，进入子流程B3 ;从刚退出极区并建立链路的卫星行LSnpatl开始，沿着卫星运动方向对偶数个卫星行分配斜向链路，直到该非极区中的最后一个 卫星行；此时，最后一个卫星行分配横向链路，此时的星间链路分配从奇数序号轨道开始； 当NLSnpa为奇数，LS"_为偶数时，进入子流程M;从刚退出极区并建立链路的卫星行LSnpatl开始，沿着卫星运动方向对偶数个卫星行分配斜向链路，直到该非极区中的最后一个 卫星行；此时，最后一个卫星行分配横向链路，此时的星间链路分配从偶数序号轨道开始。
4.根据权利要求1或2所述的用于极轨道卫星网络快照的链路重分配方法，其特征在 于，在所述步骤S302中，根据奇偶性不同分成四个子流程： 当NLSnpa为偶数，LSnpatlS奇数时，进入子流程B5 ;非极区中即将进入极区的一个卫星 行将不分配星间链路，剩余链路从卫星行LSnpatl开始沿着卫星运动方向分配斜向链路直到 该非极区中的最后一个卫星行，因而横向链路数目为〇,并且此时的星间链路分配从奇数序 号轨道开始； 当NLSnpa为偶数，LSnpatlS偶数时，进入子流程B6 ;非极区中即将进入极区的一个卫星 行将不分配星间链路，剩余链路从卫星行LSnpatl开始沿着卫星运动方向分配斜向链路直到 该非极区中的最后一个卫星行，因而横向链路数目为〇,并且此时的星间链路分配从偶数序 号轨道开始； 当NLSnpa为奇数，LSnpatlS奇数时，进入子流程B7 ;非极区中即将进入极区的一个卫星 行将不分配星间链路，剩余链路从卫星行LSnpatl开始沿着卫星运动方向对偶数个卫星行分 配斜向链路，直到该非极区中的最后一个卫星行；此时，最后一个卫星行分配横向链路，此 时的星间链路分配从奇数序号轨道开始； 当NLSnpa为奇数，LSnpatlS偶数时，进入子流程B8 ;非极区中即将进入极区的一个卫星 行将不分配星间链路，剩余链路从卫星行LSnpatl开始沿着卫星运动方向对偶数个卫星行分 配斜向链路，直到该非极区中的最后一个卫星行；此时，最后一个卫星行分配横向链路，此 时的星间链路分配从偶数序号轨道开始。
【文档编号】H04B7/185GK104506231SQ201510025634
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月19日 优先权日:2015年1月19日
【发明者】冯振乾, 吴纯青, 刘波, 唐竹, 苏金树, 赵宝康, 陈一骄, 虞万荣, 毛席龙, 邓劲生 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学