[發明專利]空間信息網絡中帶寬資源的配置方法和裝置

有效

• 申請號: 201710006609.3
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106850040B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 任勇;杜軍;姜春曉;王景璟;郭強;王新
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B17/391;H04B17/382
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 唐維虎

本發明提供了一種空間信息網絡中帶寬資源的配置方法和裝置，涉及衛星通信的技術領域，該方法包括：確定接入中繼衛星的至少一個信源衛星；在至少一個信源衛星中檢測空閑傳輸帶寬，其中，空閑傳輸帶寬為預先為目標信源衛星傳輸數據的帶寬資源，目標信源衛星為至少一個信源衛星中與中繼衛星之間的通信信道為空閑信道的信源衛星；在檢測到空閑傳輸帶寬的情況下，對當前時刻接入中繼衛星的至少一個信源衛星進行更新，并為更新之后的至少一個信源衛星重新分配帶寬資源；通過重新分配之后帶寬資源向地面服務站傳輸目標數據，解決了現有技術中無法對中繼衛星的傳輸帶寬資源進行動態分配的技術問題。

技術領域

本發明涉及衛星通信的技術領域，尤其是涉及一種空間信息網絡中帶寬資源的配置方法和裝置。

背景技術

目前對地觀測衛星的部署，特別是環境、資源衛星，主要是部署低軌衛星，其軌道高度在三百到兩千公里范圍。部署在這一高度范圍的主要優點就是能夠獲得較高分辨率的地球表面或大氣數據。但是，該部署方法也存在很多弊端。一個方面，由于我國地面站部署范圍有限，因此，不能全球布站，衛星獲取數據后不能及時回傳至地面；另一個方面，由于地面站接收范圍有限，而低軌衛星飛行速度高、重返周期長，以300到400公里軌道高度的衛星為例，過境時間一般在十幾分鐘范圍，重返周期達數天。這些因素必然導致低軌衛星無法與地面站建立連續穩定的回傳連接。針對這一問題，現有技術中的一個有效的解決手段是引入數據中繼星協作傳輸。目前，數據中繼衛星主要部署在地球同步軌道，例如，美國的追蹤與數據中繼通信衛星TDRS。同步軌三萬多公里的軌道高度，能夠極大程度擴大與低軌衛星的連接范圍，而且能夠和地面站建立連續穩定的全天候連接。

目前針對協作通信和資源配置已有很多研究，然而，大多數研究討論對等網絡場景，并且傳輸鏈路相對穩定，而在空間網絡中，中繼衛星特別是同步軌中繼衛星傳輸能力強大，星間、星地鏈路特性存在差異，而且，空間網絡屬于機會通信網絡，鏈路通斷頻繁，因此需要針對空間網絡中節點和傳輸鏈路特性，重新設計應用于空間網絡的協作協議和網絡資源配置策略。

發明內容

本發明的目的在于提供一種空間信息網絡中帶寬資源的配置方法和裝置，以緩解現有技術中無法對中繼衛星的傳輸帶寬進行動態分配的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種空間信息網絡中帶寬資源的配置方法，包括：確定接入中繼衛星的至少一個信源衛星；在所述至少一個信源衛星中檢測空閑傳輸帶寬，其中，所述空閑傳輸帶寬為預先分配的為目標信源衛星傳輸數據的帶寬資源，所述目標信源衛星為所述至少一個信源衛星中與所述中繼衛星之間的通信信道為空閑信道的信源衛星；在檢測到所述空閑傳輸帶寬的情況下，對當前時刻接入所述中繼衛星的至少一個信源衛星進行更新，并為更新之后的所述至少一個信源衛星重新分配帶寬資源；通過重新分配之后帶寬資源向地面服務站傳輸目標數據，其中，所述目標數據為更新之后的每個所述信源衛星的待傳輸數據隊列中位于隊列最前端的數據，其中，所述待傳輸數據隊列用于存儲從所述信源衛星獲取到的待傳輸數據。

進一步地，在所述至少一個信源衛星中檢測空閑傳輸帶寬包括：檢測當前信源衛星和所述中繼衛星之間的連接狀態，并根據所述連接狀態確定所述當前信源衛星是否為所述目標信源衛星，其中，如果確定出是所述目標信源衛星，則確定預先為所述目標信源衛星分配的帶寬資源為所述空閑傳輸帶寬，所述當前信源衛星為所述至少一個信源衛星中任一個信源衛星；或者，檢測所述當前信源衛星的數據傳輸隊列中是否包含待傳輸數據，其中，如果檢測出所述當前信源衛星的數據傳輸隊列中不包含待傳輸數據，則確定預先為所述當前信源衛星分配的帶寬資源為所述空閑傳輸帶寬。