[發明專利]一種低軌衛星系統切換方法

有效

• 申請號: 201910454030.2
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110072264B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 柴蓉;劉沖;陳明龍;陳前斌
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00;H04W36/08;H04W84/06;H04B7/185
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種低軌衛星通信系統切換方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：在衛星信關站中建立Active表，用于記錄各用戶當前狀態及用戶所關聯的衛星信息；在所述Active表中，保存各用戶當前關聯衛星標識、當前關聯衛星當前波束信息、用戶所關聯波束的信道頻點信息及用戶標識信息，根據衛星星歷確定目標衛星標識；

S2：衛星信關站根據用戶當前位置信息、用戶當前關聯衛星波束覆蓋范圍及用戶所關聯衛星的移動速度，確定切換資源預留請求時刻及切換執行時刻；根據全球定位系統GPS裝置確定切換用戶地理位置；根據衛星星歷確定切換用戶當前衛星波束的覆蓋范圍及衛星移動速度，計算切換的資源預留請求時刻；

具體包括：確定當前波束與目標波束覆蓋區域的交點，若兩個交點的連線與切換用戶位置一致，則對應時刻為切換執行時刻；若衛星移動方向向右，則兩個交點的連線與重疊覆蓋區域的右邊界對應時刻為資源預留請求時刻，兩個交點的連線與重疊覆蓋區域的右邊界之間區域為資源預留緩沖區；

信關站根據目標衛星發送的資源預留失敗率對資源預留時刻進行動態調整，若資源預留失敗率增加，則提前啟動資源預留，即資源預留請求時刻提前單位時間；若資源預留失敗率減少，則推遲資源預留，即資源預留請求時刻推后單位時間；

S3：到達資源預留請求時刻，衛星信關站向目標衛星發送資源預留請求消息，其中包含切換用戶信息，目標波束信道資源信息及切換執行時刻；

S4：目標衛星根據資源預留請求消息中目標波束信道資源，判斷波束信道資源是否空閑；

S5：若目標衛星波束信道資源空閑，則為切換用戶預留波束信道資源，并向信關站發送資源預留成功消息；切換執行時刻，目標衛星執行透明模式切換，基于波束信道資源與用戶進行通信，信關站更新Active表；

S6：若目標衛星目標波束中無波束信道資源，但存在其它可用信道資源，為切換用戶預留其它可用信道資源，并發送切換通知消息至信關站；信關站發送切換通知消息至用戶；切換執行時刻，切換用戶執行波束內切換，目標衛星基于目標波束內信道資源與切換用戶進行通信，信關站更新Active表；

S7：若目標衛星目標波束中無可用信道資源，則用戶進入資源預留緩沖區；若切換執行時刻到達前，當前波束存在空閑信道資源，則為切換用戶預留資源；到達切換執行時刻，若已為切換用戶預留切換資源，切換用戶執行切換，信關站更新Active表；否則，切換失敗。

2.根據權利要求1所述的低軌衛星通信系統切換方法，其特征在于：步驟S5中所述透明模式切換為：切換用戶由當前衛星切換至目標衛星的過程中，由于目標衛星在目標波束目標信道與切換用戶進行信息交互，切換用戶對于所關聯的衛星狀態的更改無感知，切換用戶無需進行同步操作。

3.根據權利要求1所述的低軌衛星通信系統切換方法，其特征在于：步驟S6中所述波束內切換為：目標衛星在目標波束目標信道與切換用戶進行信息交互，在此過程中，切換用戶感知所關聯的信道發生變化，切換用戶進行同步操作。

4.根據權利要求1所述的低軌衛星通信系統切換方法，其特征在于：所述步驟S5，S6，S7中，切換用戶完成切換后，信關站更新Active表中所存儲的用戶關聯衛星信息、用戶關聯波束信息及用戶關聯波束的信道信息。