一种多轨道器中继通信方法技术

本发明专利技术提供一种多轨道器中继通信方法，包括：业务协调阶段，包括利用预设轨道器接入优选函数进行博弈计算，生成轨道器服务计划并广播发送；其中，所述预设轨道器接入优选函数用于确定每个工作时隙以单位传输容量条件下系统成本最低为目标用户终端选择接入的轨道器；业务服务阶段，包括各轨道器与用户终端之间根据所述轨道器服务计划建立数据传输通道，完成中继通信服务。在兼容原有邻近空间协议的基础上，通过博弈计算与信息交互实现了吞吐量、公平性、存储成本、传输成本等方面系统综合性能优化，进一步提升中继通信的使用效益，实现信息传输容量效益的最优化。

【技术实现步骤摘要】
一种多轨道器中继通信方法
本专利技术属于深空通信
，具体涉及一种多轨道器中继通信方法。
技术介绍
目前，地外行星表面探测任务已成为国内外关注的重点，未来还有可能实施载人登陆任务，信息传输需求量很大。在行星表面探测任务中，用户终端(如火星车)通常采用两种方式实现数据收发：第一种是采用S频段全向天线，通过直接对地链路与地球深空站建立连接，实现点对点直接通信；第二种是采用UHF频段全向天线，通过近距无线链路与轨道器建立连接，通过CCSDSProximity-1协议(简称邻近空间协议)实现端到端中继通信。在现有技术体制下，直接对地链路信息传输能力十分有限，可作为传输关键状态信息的备份链路以提高任务可靠性，大容量业务应用数据主要采用近距无线链路承载即采用中继通信技术实现数据回传。行星中继通信系统主要由地球深空站、轨道器和行星表面的用户终端组成。多颗轨道器组网运行可对行星表面用户实现较高覆盖率，并为用户提供灵活可靠的数据中继传输服务。地球深空站由分布于地球不同经度位置的大口径天线或天线阵构成，可以实现对天方向接近4π立体角的指向覆盖。除行星上合期间凌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多轨道器中继通信方法，其特征在于，包括：/n业务协调阶段，包括利用预设轨道器接入优选函数进行博弈计算，生成轨道器服务计划并广播发送；其中，所述预设轨道器接入优选函数用于确定每个工作时隙以单位传输容量条件下系统成本最低为目标用户终端选择接入的轨道器；/n业务服务阶段，包括各轨道器与用户终端之间根据所述轨道器服务计划建立数据传输通道，完成中继通信服务。/n

【技术特征摘要】
1.一种多轨道器中继通信方法，其特征在于，包括：
业务协调阶段，包括利用预设轨道器接入优选函数进行博弈计算，生成轨道器服务计划并广播发送；其中，所述预设轨道器接入优选函数用于确定每个工作时隙以单位传输容量条件下系统成本最低为目标用户终端选择接入的轨道器；
业务服务阶段，包括各轨道器与用户终端之间根据所述轨道器服务计划建立数据传输通道，完成中继通信服务。


2.根据权利要求1所述的多轨道器中继通信方法，其特征在于，所述系统成本，是根据轨道器的航天机构间权重因子、轨道器的在轨存储状态权重因子、轨道器的邻近空间距离权重因子、轨道器存储成本、用户终端与轨道器近距无线链路的信息传输成本计算得到的。


3.根据权利要求1所述的多轨道器中继通信方法，其特征在于，所述预设轨道器接入优选函数如下：



其中，Orbiter(t)表示第t个工作时隙用户终端选择接入的轨道器，TPt(n)表示第t个工作时隙轨道器n的数据传输吞吐量，表示第t个工作时隙轨道器n所属中继全程链路的系统成本，n表示轨道器编号。


4.根据权利要求3所述的多轨道器中继通信方法，其特征在于，所述第t个工作时隙轨道器n所属中继全程链路的系统成本是利用如下系统成本函数得到的：



c(q)～(1-q)-α1，d(r′)～r′2，
其中，c(q)表示轨道器存储成本函数，q表示轨道器存储百分比，α1表示轨道器存储成本函数的幂指数，d(r’)表示用户终端与轨道器近距无线链路的信息传输成本，r’表示用户终端与轨道器之间近距无线链路空间距离，表示轨道器n的航天机构间权重因子；轨道器n的在轨存储状态权重因子，表示轨道器n的邻近空间距离权重因子。


5.根据权利要求4所述的多轨道器中继通信方法，其特征在于，所述轨道器存储百分比是通过已用存储空间除以存储空间总量获得的。


6.根据权利要求5所述的多轨道器中继通信方法，其特征在于，所述已用存储空间利用如下计算式得到：

【专利技术属性】
技术研发人员：詹亚锋，万鹏，谢浩然，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11