一种面向低轨卫星网络的动态缓存更新和协同传输方法技术

本发明专利技术公开了一种面向低轨卫星网络的动态缓存更新和协同传输方法，属于无线通信领域；首先，搭建低轨卫星网络的通信场景；针对刚进入信关站b覆盖空域的卫星a，建立基于传输感知的动态缓存更新模型，通过连续凸逼近法进行求解，得到该卫星a需要从信关站b缓存的内容；其它卫星的缓存保持不变。然后，对于传输过程中的特定请求文件，信关站b覆盖空域内的所有卫星组成可协作传输集合，每个卫星检查自身缓存空间中是否包含该请求文件，基于“谁有谁参与”的原则，形成动态协作卫星集合。最后，在满足功率的约束下，求解协同波束赋形权值矩阵W，达到了内容请求时延最短的目标。本发明专利技术提高了低轨卫星网络下的传输能力和缓存效率。低轨卫星网络下的传输能力和缓存效率。低轨卫星网络下的传输能力和缓存效率。

【技术实现步骤摘要】
一种面向低轨卫星网络的动态缓存更新和协同传输方法


[0001]本专利技术属于无线通信领域，具体是一种面向低轨卫星网络的动态缓存更新和协同传输方法。

技术介绍

[0002]移动通信系统大约每十年更新一代，更高的网络容量、更低的延时和更强的接入能力是网络演进的重要方向。目前，5G网络正在积极建设中，同时第六代移动通信系统(6G)的网络需求和关键使能技术也正受到全球研究机构和人员的广泛关注。
[0003]空天地一体化网络作为6G网络的关键场景之一，用于对地面网络的补充，实现全球的广域无缝宽带覆盖。作为天基网络的重要组成部分，低轨卫星网络(如SpaceX和OneWeb)在空天地一体化网络中扮演着关键角色。
[0004]为了应对未来指数式增长的数据流量，网络内缓存作为一种重要的技术手段减缓了网络负担。通过将用户感兴趣的文件缓存在网络边缘，避免重复的从核心网请求数据。在低轨卫星网络中，通过将流行文件缓存在卫星上，可以避免从信关站侧重复请求，降低用户请求内容的时延。
[0005]此外，多播传输也是一种提升传输能力的有效方式，通过在同一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向低轨卫星网络的动态缓存更新和协同传输方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，搭建包括若干卫星，若干地面终端和信关站的低轨卫星网络的通信场景；针对刚进入信关站b覆盖空域的卫星a，对该卫星a建立基于传输感知的动态缓存更新模型，以所有地面用户的平均内容请求时延最小化为目标；通过连续凸逼近法对模型进行求解，得到卫星a需要从信关站b侧缓存的内容，该信关站的覆盖空域内其它卫星的缓存保持不变；然后、对于传输过程中的特定请求文件f
g
，信关站b覆盖空域内的所有卫星组成可协作传输集合C
s
，每个卫星检查自身缓存空间中是否包含该请求文件f
g
，基于“谁有谁参与”的原则，形成动态协作卫星集合在满足功率的约束下，求解协同波束赋形权值矩阵W，达到了内容请求时延最短的目标，实现了协同传输。2.如权利要求1所述的一种面向低轨卫星网络的动态缓存更新和协同传输方法，其特征在于，所述的通信场景中，卫星和地面终端之间用户链路进行通信，卫星和信关站之间通过馈电链路进行通信；每颗卫星初始进入信关站覆盖空域时，进行文件缓存，进入覆盖空域后不再更新缓存，直至进入下一信关站覆盖空域后再更新；当前覆盖空域内的多颗卫星通过协同方式进行下行传输，将内容分发给地面终端。3.如权利要求1所述的一种面向低轨卫星网络的动态缓存更新和协同传输方法，其特征在于，所述的动态缓存更新模型如下式所示，具体为：W表示波束赋形权值矩阵，矩阵W内每一个元素表示为ω
s,g
，其中s为卫星索引值，s＝1,2,
…
,S；S表示空域内卫星总个数；g表示多播组的索引，g＝1,2,
…
,G；G为多播组的总个数；C表示缓存指示矩阵，矩阵C的每一个元素为二进制数c
s,f
，f为流行文件的索引值，f＝1,2,
…
,F，F为流行文...

【专利技术属性】
技术研发人员：王程，童建飞，刘允，宋瑞良，宋志群，卢宁宁，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：