一种低轨卫星系统切换方法.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CN110072264A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201910454030.2(22)申请日2019.05.28(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区黄桷垭崇文路2号(72)发明人柴蓉刘冲陈明龙陈前斌(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.H04W36/00(2009.01)H04W36/08(2009.01)H04W84/06(2009.01)H04B7/185(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种低轨卫星系统切换方法(57)摘要本发明涉及一种低轨卫星系统切换方法，属于卫星通信领域，包括以下步骤：S1：在卫星信关站中建立Active表；S2：卫星信关站确定用户切换资源预留请求时刻及切换执行时刻；S3：到达资源预留请求时刻，卫星信关站向目标卫星发送资源预留请求消息；S4：目标卫星判断波束信道资源是否空闲；S5：若目标卫星波束信道资源空闲，则为切换用户预留波束信道资源，向信关站发送资源预留成功消息；S6：若目标卫星目标波束中无波束信道资源，但存在其它可用信道资源，为切换用户预留其它可用信道资源，并发送切换通知消息至信关站；S7：若目标卫星目标波束中无可用信道资源，则用户进入资源预留缓冲区。CN110072264ACN110072264A权利要求书1/2页1.一种低轨卫星通信系统切换方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：在卫星信关站中建立Active表，用于记录各用户当前状态及用户所关联的卫星信息；S2：卫星信关站根据用户当前位置信息、用户当前关联卫星波束覆盖范围及用户所关联卫星的移动速度，确定切换资源预留请求时刻及切换执行时刻；S3：到达资源预留请求时刻，卫星信关站向目标卫星发送资源预留请求消息，其中包含切换用户信息，目标波束信道资源信息及切换执行时刻；S4：目标卫星根据资源预留请求消息中目标波束信道资源，判断波束信道资源是否空闲；S5：若目标卫星波束信道资源空闲，则为切换用户预留波束信道资源，并向信关站发送资源预留成功消息；切换执行时刻，目标卫星执行透明模式切换，基于波束信道资源与用户进行通信，信关站更新Active表；S6：若目标卫星目标波束中无波束信道资源，但存在其它可用信道资源，为切换用户预留其它可用信道资源，并发送切换通知消息至信关站；信关站发送切换通知消息至用户；切换执行时刻，切换用户执行波束内切换，目标卫星基于目标波束内信道资源与切换用户进行通信，信关站更新Active表；S7：若目标卫星目标波束中无可用信道资源，则用户进入资源预留缓冲区；若切换执行时刻到达前，当前波束存在空闲信道资源，则为切换用户预留资源；到达切换执行时刻，若已为切换用户预留切换资源，切换用户执行切换，信关站更新Active表；否则，切换失败。2.根据权利要求1所述的低轨卫星通信系统切换方法，其特征在于：步骤S1包括：在所述Active表中，保存各用户当前关联卫星标识、当前关联卫星当前波束信息、用户所关联波束的信道频点信息及用户标识信息，根据卫星星历确定目标卫星标识。3.根据权利要求1所述的低轨卫星通信系统切换方法，其特征在于：在步骤S2中，根据全球定位系统GPS装置确定切换用户地理位置；根据卫星星历确定切换用户当前卫星波束的覆盖范围及卫星移动速度，计算切换的资源预留请求时刻；具体包括：确定当前波束与目标波束覆盖区域的交点，若两个交点的连线与切换用户位置一致，则对应时刻为切换执行时刻；若卫星移动方向向右，则两个交点的连线与重叠覆盖区域的右边界对应时刻为资源预留请求时刻，两个交点的连线与重叠覆盖区域的右边界之间区域为资源预留缓冲区；信关站根据目标卫星发送的资源预留失败率对资源预留时刻进行动态调整，若资源预留失败率增加，则提前启动资源预留，即资源预留请求时刻提前单位时间；若资源预留失败率减少，则推迟资源预留，即资源预留请求时刻推后单位时间。4.根据权利要求1所述的低轨卫星通信系统切换方法，其特征在于：步骤S5中所述透明模式切换为：切换用户由当前卫星切换至目标卫星的过程中，由于目标卫星在目标波束目标信道与切换用户进行信息交互，切换用户对于所关联的卫星状态的更改无感知，切换用户无需进行同步操作。5.根据权利要求1所述的低轨卫星通信系统切换方法，其特征在于：步骤S6中所述波束内切换为：目标卫星在目标波束目标信道与切换用户进行信息交互，在此过程中，切换用户感知所关联的信道发生变化，切换用户进行同步操作。2CN110072264A权利要求书2/2页6.根据权利要求1所述的低轨卫星通信系统切换方法，其特征在于：所述步骤S5，S6，S7中，切换用户完成切换后，信关站