[發明專利]一種基于用戶切換限制和卸載的衛星跨信關站饋電鏈路切換方法

有效

• 申請號: 201910675491.2
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110445528B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 劉田;謝岸宏;張毅;湯輝
• 申請（專利權）人: 成都天奧集團有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

本發明公開了一種基于用戶切換限制和卸載的衛星跨信關站饋電鏈路切換方法，屬于衛星通信領域；其工作原理為：以最小化衛星S覆蓋區域中單星覆蓋區域用戶數為目標，計算衛星S切換的軌道位置；預先估算衛星S跨信關站饋電鏈路切換時覆蓋的地理區域以及其中的多星覆蓋區域；限制多星覆蓋區中接受其它衛星服務的用戶切換到衛星S；將多星覆蓋區域中被其它衛星同時覆蓋的接受衛星S服務的用戶，卸載到其它衛星；當衛星S切換信關站時其所屬的用戶同時切換信關站；衛星S完成跨信關站饋電鏈路切換后，撤銷針對衛星S的切換限制和卸載策略。利用本發明方法可最小化跟隨衛星跨信關站饋電鏈路切換的用戶數量，提升衛星跨信關站饋電鏈路切換時用戶的整體體驗。

技術領域

本發明屬于低軌衛星通信領域，具體涉及到一種基于用戶切換限制和卸載的衛星跨信關站饋電鏈路切換方法。

背景技術

隨著低軌衛星星座的蓬勃發展，越來越多的低軌衛星系統正在開展建設。低軌衛星系統所特有的衛星跨信關站饋電鏈路切換問題已成為系統方案研究的重要課題。尤其是衛星透明轉發的低軌衛星系統，衛星僅起到覆蓋主用，衛星要能為覆蓋區的用戶終端服務，必須與信關站一直建立饋電鏈路連接。低軌衛星高速運動跨信關站覆蓋時，饋電鏈路將從源信關站切換到目標信關站，導致接受衛星服務的用戶終端集體發生切換。短時間內大規模用戶發起切換，將產生擁塞，切換用戶丟失嚴重。

目前，針對透明轉發的衛星饋電鏈路切換，研究多集中在信關站如何選擇新衛星進行連接，出現了基于負載均衡、基于最長服務時間、基于二分圖最大匹配等策略。但是，針對因衛星饋電鏈路切換導致大量用戶終端切換的問題，研究較為薄弱。

針對因衛星饋電鏈路切換導致大量用戶終端集體切換的問題，需進一步給出一套有效地解決方案，減少跟隨衛星跨信關站切換的用戶數量、減少用戶切換掉話率，提升衛星跨信關站饋電鏈路切換情況下系統用戶整體體驗。

發明內容

為了解決衛星饋電鏈路切換導致大量用戶終端切換的問題，本發明提出了一種基于用戶切換限制和卸載的衛星跨信關站饋電鏈路切換方法，方法基本思想是將需要跨信關站切換的衛星的星下覆蓋區中單星覆蓋區域最小化(用戶數)，同時將其中多星覆蓋區的接受衛星服務的用戶逐漸卸載到其它衛星，并針對接收其它衛星服務的用戶進行限制，避免切換到當前衛星。

本發明提出了一種基于用戶切換限制和卸載的衛星跨信關站饋電鏈路切換方法，如圖1所示，該方法的實現流程組成部分包括：滿足優化條件的跨信關站饋電鏈路切換位置計算1、預先估算衛星S跨信關站饋電鏈路切換時的地面覆蓋區域以及其中的多星覆蓋區域2、用戶切換限制3、用戶卸載4、單星覆蓋區用戶跟隨衛星跨信關站切換5、撤銷針對衛星S的切換限制和卸載策略6。

本發明技術方案為一種基于用戶切換限制和卸載的衛星跨信關站饋電鏈路切換方法，該方法包括：

步驟1：在源信關站和目標信關站交疊覆蓋區域內，以最小化衛星S覆蓋區域中單星覆蓋區域內用戶數量為目標，基于星歷、源信關站與目標信關站位置、用戶分布率計算出衛星S 跨信關站饋電鏈路切換的軌道位置；

步驟2：源信關站預先計算出衛星S在跨信關站饋電鏈路切換位置的地面覆蓋區域，以及計算出該覆蓋區域內的多星覆蓋區域；

步驟3：用戶切換限制

針對步驟2中所述的多星覆蓋區域中接收其它衛星服務的用戶，進行切換限制，這類用戶在即將僅被衛星S覆蓋時，才向衛星S切換；

步驟4：用戶卸載策略

針對步驟2中所述的多星覆蓋區域中接收衛星S服務的用戶被衛星S和其它衛星同時覆蓋，選擇其它衛星進行切換，將用戶卸載到其它衛星；

步驟5：衛星S跨信關站饋電鏈路切換，衛星S覆蓋下的單星覆蓋區域用戶集體跟隨衛星 S跨信關站切換到目標信關站；

步驟6：衛星S完成跨信關站饋電鏈路切換后，撤銷針對衛星S的用戶切換限制和用戶卸載策略。