[發(fā)明專利]一種基于軌道信息預(yù)測的移動IPv6接入方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010248045.2
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN101945453A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳巍;閆長江;吳渭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04W36/08
• 分類號: H04W36/08;H04W80/04;H04W84/06;H04B7/185
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提出了一種基于軌道信息預(yù)測的移動IPv6接入方法，它主要解決非同步軌道航天器以移動IPv6的方式接入測控站的問題。?

背景技術(shù)

目前，我國星上、星地和地面三部分傳輸協(xié)議尚未進行一體化設(shè)計。在遙感數(shù)據(jù)傳輸中需要進行至少2次協(xié)議轉(zhuǎn)換，而在業(yè)務(wù)測控操作中協(xié)議轉(zhuǎn)換次數(shù)更多達5～6次。為此，需要配置多個協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，且這類設(shè)備多為定制設(shè)備，技術(shù)狀態(tài)復(fù)雜，降低了系統(tǒng)可靠性和操作維護效率。?

采用在地面網(wǎng)絡(luò)獲得極大成功的IP技術(shù)，將促進航天測控網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的統(tǒng)一，減少天地互操作中不必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)效費比，可靠性和傳輸效率等將得到大幅提高。?

IPv6雖然在設(shè)計之初，就充分考慮到了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的移動性特點，但是標(biāo)準(zhǔn)移動IPv6技術(shù)在復(fù)雜的空間鏈路情況下，會因路徑損耗以及大氣損耗等突發(fā)情況下而產(chǎn)生誤切換或者乒乓切換。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術(shù)中在航天應(yīng)用中的不足之處而提供一種基于軌道信息預(yù)測的移動IPv6接入技術(shù)，滿足新一代測控通信網(wǎng)一體化的技術(shù)要求。?

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，它包括步驟：?

①移動節(jié)點在初始化階段進行精確地切換時間規(guī)劃，并保存預(yù)切換節(jié)點的節(jié)點信息；?

②移動節(jié)點進入正常工作中，進行數(shù)據(jù)處理；?

③到達預(yù)定切換時間，由數(shù)據(jù)鏈路層觸發(fā)，將保存在節(jié)點緩存中的預(yù)接入節(jié)點的基本信息讀入移動節(jié)點中，并完成基本信息的切換；?

④按預(yù)測的可用信道，切換到地面基站的可用信道中；?

⑤將新基站納入到可通信節(jié)點緩存中；?

⑥航天器移動節(jié)點與新接入基站認(rèn)證；?

⑦航天器移動節(jié)點與新接入基站進行關(guān)聯(lián)，在這里主要是進行速率，同步工作的協(xié)調(diào)商議，完成關(guān)聯(lián)之后，航天器與地面基站恢復(fù)正常通信。?

其中，一種基于軌道信息預(yù)測的移動IPv6接入方法步驟①當(dāng)中所述的切換時間規(guī)劃包括以下步驟：?

S1、根據(jù)航天器與地面基站的基本信息，遍歷所有接入點(AP)的位置信息；?

S2、由于得到了軌道信息，并且獲知航天器總體通信時間T，那么根據(jù)切換要求的精度，在整個的通信時間T上選取N個時間點，將這N個時間點稱為位置信息采樣時間點，記為T_i(i＝1，2，3….N)，其中，T為整個軌道的通信時間，i為采樣時間點，N為整個通信時間的采樣點的集合；?

S3、根據(jù)航天器軌道信息，在每一個采樣時刻T_i，遍歷航天器所處位置與所有有可能接入地面站AP之間的距離，只要判斷航天器在采樣時間點T_i上的擁有最短傳輸距離的接入AP，就可以找出在當(dāng)前采樣點上的最佳接入接站，然后選擇出該基站，并記錄此基站的基本信息；?

S4、在搜索完全部航天器運行時間T之后，將得到每個采樣時間點T_i上的最佳接入地面基站，并包括基站基本信息；此時從T₁開始，比較相鄰兩個采樣時刻上的基站基本信息，若發(fā)現(xiàn)T_m-1和T_m時間點基站的基本信息不同(主要是BSSID)，則將T_m到T_m-1的時間段取出，否則將不做任何處理，以此類推，找出所有應(yīng)該發(fā)生切換的時間段T_h，然后按切換的精度要求在T_h再均勻設(shè)計K個采樣時間點，記為?(j＝1，2，3…..K)；重復(fù)步驟S1至S3直到得到足夠精確合理切換時間。?

本發(fā)明相比背景技術(shù)具有以下優(yōu)點：?

1、由于預(yù)測式的切換機制確保了航天器在規(guī)劃好的切換時間接入制定地面基站中，這樣就避免了在空間鏈路的復(fù)雜情況下因路徑損?耗以及大氣損耗以及其他突發(fā)情況下導(dǎo)致誤切換或者乒乓切換的可能性，所以軌道預(yù)測式的移動IPv6接入?yún)f(xié)議確保了航天器的接入的效率與通信安全；?

2、將基于信號掃描的切換模式改為軌道信息預(yù)測式的切換策略可以將整個切換時間從400-800ms的時間縮短到幾個ms，并且在切換時刻的精確度可以達到10^-5秒，這將大大減小航天器在切換時刻的丟包率并且較短的通信中斷也可以提高通信質(zhì)量，所以軌道信息預(yù)測式的移動IPv6接入?yún)f(xié)議確保了航天器接入的準(zhǔn)確性及通信質(zhì)量；?