一种星地链路规划方法技术

本发明专利技术公开了一种星地链路规划方法，该方法建立了一个包含一定数量卫星和地面站的星地系统模型，并提出“地面站卫星双向选择算法”。基于对卫星视窗时间和卫星地面站连接优先级顺序的考虑，该算法先让每个地面站连接最大承载数量的卫星视窗时间最长的卫星，再让卫星根据优先级顺序来选择地面站建立链路，由此求解得到系统模型中更新时间间隔最长的星地链路，可减少卫星路由表更新次数，提高星地传输效率。输效率。输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种星地链路规划方法


[0001]本专利技术属于卫星移动通信领域，尤其涉及一种考虑卫星视窗时间的、地面站和卫星双向选择的星地链路规划方法。

技术介绍

[0002]近年来，以第五代移动通信技术(5G，5
th
Generation)为代表的地面网络的快速发展，满足了用户对更大的通信容量、更快的数据速率、更低的传输延迟以及更高的服务质量的需求，并且因此催生出众多新的业务需求和场景。但受限于地面部署条件等诸多限制，海洋，沙漠等偏远地区，出现了地面网络无法进行有效覆盖的问题。而卫星作为一种能够实现广覆盖、大接入的通信设施，恰好能够解决地面网络的上述问题，为地面网络提供有效的补充和扩展。
[0003]低轨道地球(LEO)卫星进行大规模组网，构建起覆盖全球的LEO卫星网络，而LEO卫星网络具有广域覆盖、大量接入、免于地面部署等特点，能够发挥出传统地面网络无法比拟的优势，可以提供全球通信的接入服务。在LEO卫星网络下，对于一个被多颗LEO卫星覆盖的地面区域，存在地面基站和多颗LEO卫星同时出现的通信场景，即进行低轨星地综合网络系统设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星地链路规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：卫星周期性广播它当前的位置信息和携带的数据信息；S2：地面站根据卫星的位置信息即星历计算获取卫星视窗即卫星能与基站保持连接的时长；S3：根据卫星携带的数据信息的重要程度、卫星所属的机构的级别和卫星之前与地面站的连接情况计算出卫星的优先级；用a
s
表示第s颗卫星的优先级，则a
s
＝α
a
×
info
s
+β
a
×
history
s
+γ
a
×
institution
s
；其中，info
s
表示第s颗卫星携带信息的重要程度，history
s
＝1表示第s颗卫星上一次成功建立星地链路，institution
s
表示第s颗卫星所属的机构，α
a
表示info
s
的权重，β
a
表示history
s
的权重；γ
a
表示institution
s
的权重；S4：构建出包含M个卫星和N个地面站的星地链路模型；卫星：{S1，S2，S3，
…
，S
m
}，地面站：{G1，G2，G3，
…
G
n
}，其中，S
s
表示系统中的第s颗卫星，共m个卫星；G
g
表示系统中的第g个地面站，共n个地面站，m＞＞n；并确定目标函数和约束条件；目标函数：最大化可维持时间最短的卫星地面站链路保持连接的时长；约束条件：每个地面站可连接的卫星个数有限；卫星每次只能和一个地面站建立连接；卫星与地面站之间存在时间窗；S5：提出了一种地面站卫星双向选择算法，算法具体步骤为：S5.1、地面站连接卫星；S5.2、卫星按优先级顺序选择地面站；S5.3、若优先级为a
s
的卫星建立链路时存在不止一个虚拟连接，则除成功建立链路的地面站外，其他建立虚拟连接的地面站记录优先级为a
s
的卫星，同时选择已记录卫星外可视范围内的另一卫星建立虚拟连接；S5.4、不断迭代直到所有可与地面站连接的卫星均选择一特定地面站作为连接对象；算法使得地面站卫星根据自身优先级顺序互相选择，以计算得到目标函数的最优解，即计算得到可以使星地链路模型中可维持时间最短的卫星和地面站链路保持连接时长最长的卫星地面站连接方式；S6、基于地面站卫星双向选择算法计算得到的链路连接方式匹配卫星和地面站并进行实际链路的连接。2.根据权利要求1所述的星地链路规划方法，其特征在于，所述步骤S4目标函数其中，a
sg
表示第s颗卫星和第g个地面站的链路建立情况，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王闻今，汪嘉宸，蒋惊雷，张泰豪，杨光，伍诗语，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：