一种基于预先交互的卫星网络移动性管理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于预先交互的卫星网络移动性管理方法，包括目标卫星向接入成功的用户发送下行频段通告包；用户监听卫星导频频段向目标卫星发送上行状态报告包；目标卫星收到后向目标邻居卫星发送切换请求包；目标邻居卫星收到后在剩余资源满足用户分配需求时向目标卫星发送表征成功分配的切换响应包；目标卫星收到后向用户发送下行切换命令包；用户基于下行切换命令包接入一目标邻居卫星，并向位置管理器发送信息更新包，将接入卫星更新的消息携带在发向对端用户的信息更新包中；通过解析位置管理器和对端用户发的更新响应包判断更新完成情况。本发明专利技术能减少用户接入时的冲突，省去向对端发送更新信令的开销，降低切换时延，减少切换过程丢包。减少切换过程丢包。减少切换过程丢包。

【技术实现步骤摘要】
一种基于预先交互的卫星网络移动性管理方法


[0001]本专利技术属于卫星移动通信
，具体涉及一种基于预先交互的卫星网络移动性管理方法。

技术介绍

[0002]在LEO卫星星座网络中，由于卫星覆盖范围广、相对地面距离较近、运动速度较快，所以基于卫星通信的地面用户将频繁地在不同卫星的覆盖范围间切换，因此需要使用移动性管理来解决由于切换引起的通信不连续问题。
[0003]卫星通信系统中常用的移动性管理方法以移动IP协议以及基于移动IP协议的改进方法为主。移动IP协议的主要思想为：终端用户在家乡代理处申请获得归属地址，当用户移动到外部网络时再向外部代理申请获得转交地址，当用户在家乡网络中通信时使用归属地址，在外部网络中通信时通过向家乡代理发送绑定更新将转交地址与归属地址绑定，发送数据时基于归属地址发送，接收数据时基于家乡代理转发通过家乡代理和外部代理之间的隧道获取数据。
[0004]在终端用户与对端通信持续时间较长的场景下，采用移动IP协议进行移动性管理存在较为明显的不足：其一，协议并未考虑用户切换到新网络时在数据链路层随机接入外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于预先交互的卫星网络移动性管理方法，其特征在于，包括：目标卫星向完成接入工作的用户发送下行频段通告包；所述用户收到所述下行频段通告包进行解析后，持续监听所述目标卫星及其邻居卫星的导频频段，根据比较监听到的导频信号强度确定是否向所述目标卫星发送上行状态报告包；其中，所述上行状态报告包指明所述目标卫星的目标邻居卫星，所述目标邻居卫星的导频信号强度大于所述目标卫星的导频信号强度；所述目标卫星根据是否收到所述上行状态报告包，确定是否向所述目标邻居卫星发送切换请求包；所述目标邻居卫星若收到所述切换请求包，根据自身剩余资源能否满足所述用户的分配需求，确定向所述目标卫星发送的切换响应包类型；所述目标卫星根据收到的切换响应包类型，确定是否向所述用户发送下行切换命令包；所述用户根据是否收到所述下行切换命令包确定接入所述目标邻居卫星的方式；并在成功接入后向位置管理器发送信息更新包；以及，所述用户根据是否有等待发送的上行数据包，确定向对端用户发送的信息更新包的格式并完成发送；所述位置管理器收到所述用户发送的信息更新包并进行解析后，更新映射关系表并向所述用户发送更新响应包；所述对端用户收到所述用户发送的任意格式的信息更新包进行解析后更新用户信息表，并根据是否有等待发向所述用户的上行数据包，确定返回所述用户的更新响应包的格式并完成发送；所述用户根据是否收到所述位置管理器和所述对端用户发送的更新响应包以及相应的格式，确定更新完成情况。2.根据权利要求1所述的基于预先交互的卫星网络移动性管理方法，其特征在于，所述根据比较监听到的导频信号强度确定是否向所述目标卫星发送上行状态报告包，包括：所述用户根据监听到的导频信号强度，判断所述目标卫星的邻居卫星中是否存在导频信号强度大于所述目标卫星的导频信号强度的目标邻居卫星；若存在，判断是否有等待发送至所述目标卫星的上行数据包；若是，所述用户先向所述目标卫星发送上行状态报告包，再发送上行数据包；若否，所述用户直接向所述目标卫星发送上行状态报告包；其中，所述上行状态报告包中承载有用户的身份信息、目标卫星的身份信息以及含有目标邻居卫星的卫星列表；若不存在，判断是否有等待发送至所述目标卫星的上行数据包；若是，所述用户仅向所述目标卫星发送上行数据包；若否，不执行发送操作。3.根据权利要求2所述的基于预先交互的卫星网络移动性管理方法，其特征在于，所述目标卫星根据是否收到所述上行状态报告包，确定是否向所述目标邻居卫星发送切换请求包，包括：若所述目标卫星收到所述上行状态报告包，解析所述上行状态报告包得到所述用户的身份信息和卫星列表，并向所述卫星列表中的目标邻居卫星发送切换请求包；其中，所述切换请求包中，承载有即将切换到所述目标邻居卫星的用户的身份信息和用户的请求资源信息；
若所述目标卫星没有收到所述上行状态报告包，则不进行切换请求包的发送。4.根据权利要求3所述的基于预先交互的卫星网络移动性管理方法，其特征在于，所述目标邻居卫星若收到所述切换请求包，根据自身剩余资源能否满足所述用户的分配需求，确定向所述目标卫星发送的切换响应包类型，包括：若所述目标邻居卫星上的剩余资源能够满足所述用户的分配需求，则所述目标邻居卫星为所述用户预先分配资源，并从所述切换请求包中解析出所述用户的身份信息，所述目标邻居卫星将所述用户的身份信息以及为所述用户分配的资源信息记录在资源分配表中，并向所述目标卫星返回表征成功分配的切换响应包；若所述目标邻居卫星上的剩余资源不能满足所述用户的分配需求，则所述目标邻居卫星向所述目标卫星返回表征未分配的切换响应包；其中，切换响应包中承载有用户的身份信息、用户是否成功分配的标识以及成功分配的用户对应的资源信息。5.根据权利要求4所述的基于预先交互的卫星网络移动性管理方法，其特征在于，所述目标卫星根据收到的切换响应包类型，确定是否向所述用户发送下行切换命令包，包括：若所述目标卫星接收到表征成功分配的切换响应包，对其解析得到所述用户的身份信息、所述用户是否成功分配的标识以及成功分配的用户对应的资源信息，更新所述目标卫星存储的切换用户信息表，并向所述用户发送下行切换命令包；其中，所述切换用户信息表包含发起状态报告并成功获得所述目标邻居卫星分配资源的用户的身份信息，以及对应的目标邻居卫星的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冰，武苗佳，郭峥嵘，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：