低轨卫星的网络分域管控方法及其装置制造方法及图纸

本申请提出了一种低轨卫星的网络分域管控方法及其装置，涉及卫星网络技术领域

【技术实现步骤摘要】
低轨卫星的网络分域管控方法及其装置


[0001]本申请涉及卫星网络
，尤其涉及一种低轨卫星的网络分域管控方法及其装置
。

技术介绍

[0002]随着规模化卫星批产
、
火箭发射回收
、
地面站建设
、
大规模卫星运维管控等技术的不断发展，以星链
Starlink、
一网
Oneweb
为代表的低轨卫星快速发展，低轨卫星网络主要包括卫星系统
、
用户系统
、
地面系统等，具有系统容量大
、
传输延迟低
、
组网弹性强等特点，能够提供全球通信服务，有效解决地面网络覆盖盲区等问题，成为第六代移动通信标准
(6G)
通信技术的重要组成部分
。
[0003]低轨卫星具有广域覆盖的特点，在低轨卫星之间建立星间链路具有传输时延，提升了系统建设难度与管控成本，低轨卫星规模庞大
、
拓扑时变，因此，如何实现低轨卫星弹性组网与高效传输，在高动态拓扑条件下，解决适应时变业务传输的网络控制问题，实现域间平滑切换，已经成为重要的研究方向之一
。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。
为此，本申请的一个目的在于提出一种低轨卫星的网络分域管控方法
。
[0005]本申请的第二个目的在于提出一种低轨卫星的网络分域管控装置
。
[0006]本申请的第三个目的在于提出一种电子设备
。
[0007]本申请的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质
。
[0008]本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品
。
[0009]为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种低轨卫星的网络分域管控方法，包括：
[0010]确定第一地理子区域对应的控制子域，控制子域包括多个第一低轨卫星，第一地理子区域是根据地面终端所在的地理区域划分的地理子区域；
[0011]获取多个第一低轨卫星的位置信息和运动速度，并获取多个第一低轨卫星之间的通信传输时延；
[0012]根据多个第一低轨卫星的位置信息和运动速度
、
多个第一低轨卫星之间的通信传输时延，从多个第一低轨卫星中确定
M
个第一低轨卫星作为控制器卫星，
M
为大于1的整数，控制器卫星用于执行第一地理子区域的网络分域管控
。
[0013]本申请可以满足大规模卫星网络信息同步与高效状态信息维护需求，实现大规模低轨卫星网络优化控制，可以实现卫星跨域切换，并通过多个控制器卫星之间的协同与控制业务迁移，提高系统的鲁棒性和网络的稳定性
。
[0014]为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种低轨卫星的网络分域管控装置，包括：
[0015]确定模块，用于确定第一地理子区域对应的控制子域，控制子域包括多个第一低轨卫星，第一地理子区域是根据地面终端所在的地理区域划分的地理子区域；
[0016]获取模块，用于获取多个第一低轨卫星的位置信息和运动速度，并获取多个第一低轨卫星之间的通信传输时延；
[0017]处理模块，用于根据多个第一低轨卫星的位置信息和运动速度
、
多个第一低轨卫星之间的通信传输时延，从多个第一低轨卫星中确定
M
个第一低轨卫星作为控制器卫星，
M
为大于1的整数，控制器卫星用于执行第一地理子区域的网络分域管控
。
[0018]为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：
[0019]至少一个处理器；以及
[0020]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0021]存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本申请第一方面实施例中提供的低轨卫星的网络分域管控方法
。
[0022]为达上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中，计算机指令用于使计算机执行根据本申请第一方面实施例中提供的低轨卫星的网络分域管控方法
。
[0023]为达上述目的，本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本申请第一方面实施例中提供的低轨卫星的网络分域管控方法
。
附图说明
[0024]图1是本申请一个实施例的低轨卫星的网络分域管控方法的流程图；
[0025]图2是本申请一个实施例的低轨卫星的网络分域管控方法的示意图；
[0026]图3是本申请一个实施例的低轨卫星的网络分域管控方法的流程图；
[0027]图4是本申请一个实施例的低轨卫星的网络分域管控方法的流程图；
[0028]图5是本申请一个实施例的低轨卫星的网络分域管控方法的示意图；
[0029]图6是本申请一个实施例的低轨卫星的网络分域管控装置的结构框图；
[0030]图7是本申请一个实施例的电子设备的结构示意图
。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件
。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制
。
[0032]下面结合附图来描述本申请实施例的低轨卫星的网络分域管控方法及其装置
。
[0033]图1是本申请一个实施例的低轨卫星的网络分域管控方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0034]S101
，确定第一地理子区域对应的控制子域，控制子域包括多个第一低轨卫星，第一地理子区域是根据地面终端所在的地理区域划分的地理子区域
。
[0035]本申请实施例中，将地面终端所在的地理区域划分为多个地理子区域，并确定多
个地理子区域中第一地理子区域对应的控制子域，控制子域包括多个第一低轨卫星
。
[0036]图2是本申请一个实施例的低轨卫星网络系统的结构图，如图2所示，卫星系统分为控制平面和数据平面
。
在控制平面内，假设每个卫星均具备控制器功能，主要负责区域构建与维护
、
路由计算
、
资源协同等；数据平面中卫星完成数据转发功能
。
卫星通过用户链路与用户系统相连，为用户提供接入服务；同时，获取用户业务量，并测算出业务密度
。
卫星通过馈电链路与地面系统相连，完成星上业务落地处理；同时，地面运行控制中心的全局控制信息通过馈电链路与卫星控制面进行交互
。
[0037]低轨卫星存在由北向南或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低轨卫星的网络分域管控方法，其特征在于，包括：确定第一地理子区域对应的控制子域，所述控制子域包括多个第一低轨卫星，所述第一地理子区域是根据地面终端所在的地理区域划分的地理子区域；获取所述多个第一低轨卫星的位置信息和运动速度，并获取所述多个第一低轨卫星之间的通信传输时延；根据所述多个第一低轨卫星的位置信息和运动速度
、
所述多个第一低轨卫星之间的通信传输时延，从所述多个第一低轨卫星中确定
M
个第一低轨卫星作为控制器卫星，所述
M
为大于1的整数，所述控制器卫星用于执行所述第一地理子区域的网络分域管控
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个第一低轨卫星的位置信息和运动速度
、
所述多个第一低轨卫星之间的通信传输时延，从所述多个第一低轨卫星中确定
M
个第一低轨卫星作为控制器卫星，包括：根据所述多个第一低轨卫星的位置信息和运动速度，预测所述多个第一低轨卫星服务所述第一地理子区域的时间；根据所述多个第一低轨卫星之间的通信传输时延，获取所述多个第一低轨卫星在所述控制子域中的平均通信传输时延；根据所述多个第一低轨卫星服务所述第一地理子区域的时间
、
所述多个第一低轨卫星在所述控制子域中的平均通信传输时延，从所述多个第一低轨卫星中确定
M
个第一低轨卫星作为控制器卫星
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个第一低轨卫星服务所述第一地理子区域的时间
、
所述多个第一低轨卫星在所述控制子域中的平均通信传输时延，从所述多个第一低轨卫星中确定
M
个第一低轨卫星作为控制器卫星，包括：基于所述多个第一低轨卫星中
M
个第一低轨卫星服务所述第一地理子区域的时间，以及所述
M
个第一低轨卫星在所述控制子域中的平均通信传输时延建立多目标优化函数；采用穷举搜索算法对所述多目标优化函数进行求解，获取所述多目标优化函数的函数值，并将最大函数值对应的
M
个第一低轨卫星作为所述控制器卫星
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个第一低轨卫星中
M
个第一低轨卫星服务所述第一地理子区域的时间，以及所述
M
个第一低轨卫星在所述控制子域中的平均通信传输时延建立多目标优化函数，包括：获取所述
M
个第一低轨卫星服务所述第一地理子区域的时间的第一和值，和所述
M
个第一低轨卫星在所述控制子域中的平均通信传输时延的第二和值；获取所述第一和值和预设第一权重的第一乘积，并获取所述第二和值和预设第二权重的第二乘积；根据所述第一乘积和所述第二乘积的差建立所述多目标优化函数
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述多个第一低轨卫星的通信传输时延，包括：获取所述第一地理子区域对应的控制子域的拓扑结构；采用迪杰斯特拉算法对所述拓扑结构进行运算，获取所述多个第一低轨卫星中，任意两个通信连接的第一低轨卫星之间的通信传输时延
。6.
根据权利要求2‑4任一项所述的方法，其特征在于，所述
M
取值为2，所述控制器卫星
包括主控制器卫星和备控制器卫星，其中，服务所述第一地理子区域的时间最长的控制器卫星为所述备控制器卫星，服务所述第一地理子区域的时间最短的控制器卫星为所述主控制器卫星
。7.
根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述备控制器卫星用于在所述主控制器卫星的业务处理量达到预设业务量阈值时，执行控制职能，以实现对所述主控制器卫星的业务分流
。8.
根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述从所述多个第一低轨卫星中确定
M
个第一低轨卫星作为控制器卫星之后，包括：在所述第一低轨卫星非所述控制器卫星且位于所述控制子域的边界时，将所述第一低轨卫星离开所述第一地理子区域的离域信息迁移至所述主控制器卫星；或在所述第一低轨卫星为所述主控制器卫星且位于所述控制子域的边界时，指示所述备控制器卫星作为所述主控制器卫星，并对所述备控制器卫星和域内控制器状态进行更新；或在所述第一低轨卫星为所述备控制器卫星且位于所述控制子域的边界时，对所述备控制器卫星
、
所述域内控制器状态进行更新
。9.
根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：在所述第一低轨卫星转入下一控制子域时，控制所述第一低轨卫星接收所述下一控制子域的控制器卫星的信息，并指示所述下一控制子域的主控制器卫星对自身的域内控制器状态进行更新
。10.
一种低轨卫星的网络分域管控装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：章跃跃，徐晓帆，杜平，文少杰，本立言，
申请(专利权)人：上海卫星互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：