一种VDES系统中的低轨卫星的动态接入方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113660027A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110899180.1(22)申请日2021.08.05(71)申请人山东星通易航通信科技有限公司地址277600山东省济宁市微山县经济开发区金源东路5号(72)发明人李洪星丁晓光(74)专利代理机构安徽华人律师事务所34163代理人张璞君(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种VDES系统中的低轨卫星的动态接入方法(57)摘要本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种VDES系统中的低轨卫星的动态接入方法，包括以下步骤：根据上行信号的多普勒频移对船舶进行排序和编号；根据船舶的编号，依次对船舶进行低轨卫星的上行动态接入。与现有的直接竞争接入方法相比，本发明增加了根据多普勒频移值对船舶进行的排序，依据排序先对多普勒频移值小的船舶进行接入，这样可以降低系统的多普勒频移；本发明还增加了当船舶处于多颗低轨卫星覆盖范围内时，一颗低轨卫星接入失败就调整到另外一颗低轨卫星进行接入的动态调整，这样可以充分利用低轨卫星的空闲信道资源。因此本发明所公开的方法可以充分利用低轨卫星的空闲信道资源、有效降低系统的多普勒频移。CN113660027ACN113660027A权利要求书1/2页1.一种VDES系统中的低轨卫星的动态接入方法，该方法包括以下步骤：步骤一：根据上行信号的多普勒频移对船舶进行排序和编号设有N艘船舶，其中每艘船舶至少位于φ1和φ2两颗低轨卫星之一的覆盖范围内，且所述的N艘船舶同时发送上行接入请求信号，所述的低轨卫星φ1和φ2分别估算每艘船舶的上行信号的多普勒频移，其中第i艘船舶相对于低轨卫星φ1和φ2的上行信号多普勒频移分别记为和其中i∈{1，2，…，N}；若第i艘船舶仅在低轨卫星φ1或φ2的覆盖范围内，则或先求出每艘船舶相对于低轨卫星φ1和φ2的最小和最大多普勒频移值，即第i艘船舶相对于低轨卫星φ1和φ2的最小多普勒频移为最大多普勒频移为其中mini∈{φ1，φ2}为船舶i的最小多普勒频移低轨卫星，epci∈{φ1，φ2}为船舶i的最大多普勒频移低轨卫星，且然后对N艘船舶的最小多普勒频移值按照从小到大的顺序进行排序，对排序后的船舶依次编号为l1，l2，…，lj，…，lN，即其中j∈{1，2，…，N}，lj∈{1，2，…，N}；步骤二：根据船舶的编号，依次对船舶进行低轨卫星的上行动态接入，低轨卫星的动态接入算法具体如下：1)令j＝1；2)对船舶q＝lj进行低轨卫星的上行动态接入：3)查找船舶q的最小多普勒频移低轨卫星minq是否有空闲信道；31)如果低轨卫星minq有空闲信道，则跳转至步骤5)；32)如果低轨卫星minq没有空闲信道，则判断船舶q相对于低轨卫星epcq的多普勒频移是否等于∞；321)如果等于∞，则跳转至步骤4)；322)如果不等于∞，查找船舶q的最大多普勒频移低轨卫星epcq是否有空闲信道；3221)如果低轨卫星epcq没有空闲信道，则跳转至步骤4)；3222)如果低轨卫星epcq有空闲信道，则跳转至步骤5)；4)将船舶q的接入请求消息搁置，等待下一帧到来再为船舶q查找空闲信道接入，然后跳转至步骤6)；5)将船舶q接入该空闲信道，然后跳转至步骤6)；6)产j+1，判断j是否小于等于N；61)如果j≤N，返回步骤2)，对下一艘船舶q＝lj进行低轨卫星的上行动态接入；2CN113660027A权利要求书2/2页62)如果j＞N，已对所有的船舶完成了低轨卫星动态接入，算法结束。3CN113660027A说明书1/5页一种VDES系统中的低轨卫星的动态接入方法技术领域[0001]本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种VDES系统中的低轨卫星的动态接入方法。背景技术[0002]海事通信是船舶海上航行的需要，也是保障船舶航行安全的需要。原有的海事通信主要依靠船舶自动识别系统(AutomaticIdentificationSystem，AIS)实现船舶、海岸和卫星之间的信息传输。随着船舶数量的不断增加和信息需求的多元化，船舶、海岸和卫星之间需要更强的数据交换能力来交换更加丰富的信息，如导航、避撞、气象、水文、风险警告、搜救救助信息等。原有的AIS系统已不能满足实际需求，因此国际航标协会(InternationalAssociationofLighthouseAuthorities，IALA)提出了甚高频数据交换系统(VHFDataExchangeSystem，VDES)，VDES系统通过引入特定应用报文信息(ApplicationSpecificMessage，ASM)和甚高频数据交换(VHFDataExch