[發明專利]一種深空光通信網信道定向接入方法

在審

• 申請號: 202110644432.6
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113573177A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 王小瑞;陳冬冬;田二林
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04B17/391
• 代理公司: 成都魚爪智云知識產權代理有限公司 51308
• 代理人: 代述波

本發明提出了一種深空光通信網信道定向接入方法，涉及通信方法領域。一種深空光通信網信道定向接入方法，包括以下步驟，在NS2仿真環境中對深空光通信的多接口模型進行了配置；根據深空光通信鏈路數學傳輸模型建立深空光通信信道傳輸模型，并在NS2仿真軟件中的Two?Rayground模型添加上述深空光通信鏈路傳輸模型；通過NS2仿真軟件配置若干個節點，初始化每個節點，每個節點配置1個探測器和多個激光發射器，上述探測器用于探測和接收各上述激光發射器發出的信號，多個上述激光發射器圍繞節點圓周均勻分布，節點通信時選擇較近的激光發射器進行信號的發射。

技術領域

本發明涉及通信方法領域，具體而言，涉及一種深空光通信網信道定向接入方法。

背景技術

深空通信(Deep-space Communication)是進行深空探測的基礎和支撐，在深空探測工程中具有舉足輕重的地位。激光通信相對于傳統微波通信具有容量大、保密性強、輕便、小型化等優點，已被公認為深空通信系統極具前景的傳輸技術之一。隨著空間激光通信技術的不斷成熟以及深空探測器技術的發展，深空光通信網有望成為未來深空通信的重要基礎設施已成為必然發展趨勢。另外，深空光通信網是實現深空高速信息通道的一項戰略性基礎設施，以深空光通信網為基礎，在全球甚至太空范圍內實現無縫覆蓋的戰略系統將為導航定位、深空探測以及遙感遙測等提供強有力的技術支持。然而，激光通信的角度敏感性、視距傳輸以及深空通信傳輸距離長等特點為深空光通信骨干網的接入方法提出更高挑戰。

深空光通信雖然具有大容量、保密性強、輕便、小型化等優于深空無線電通信的特點，但是傳輸距離遙遠，路徑衰減嚴重導致接收信噪比低，傳輸過程中極易發生錯誤。深空光通信不同于無線射頻通信，它具有發射光束窄、視距通信的特點，且覆蓋范圍具有一定的方向性。因此，深空光通信的定向接入方法具有實際的應用價值，信道資源的合理分配和管理是深空光通信網的關鍵問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種深空光通信網信道定向接入方法，其能夠實現信道資源的合理分配和管理。

本發明的實施例是這樣實現的：

本申請實施例提供一種深空光通信網信道定向接入方法，包括以下步驟，

步驟1網絡初始化：

步驟1-1：在NS2仿真環境中對深空光通信的多接口模型進行了配置；

步驟1-2：根據深空光通信鏈路數學傳輸模型建立深空光通信信道傳輸模型，并在NS2仿真軟件中的Two-Rayground模型添加上述深空光通信鏈路傳輸模型；

步驟1-3：通過NS2仿真軟件配置若干個節點，初始化每個節點，每個節點配置1個探測器和多個激光發射器，上述探測器用于探測和接收各上述激光發射器發出的信號，多個上述激光發射器圍繞節點圓周均勻分布，節點通信時選擇較近的激光發射器進行信號的發射。

在本發明的一些實施例中，上述一種深空光通信網信道定向接入方法還包括以下步驟，步驟2節點通信：所有節點均處于掃描模式，設置源節點A和目的節點B，判斷信道是否處于空閑狀態，當不處于上述空閑狀態時節點A向節點B發送數據，否則返回掃描模式。

在本發明的一些實施例中，上述判斷信道是否空閑包括以下步驟：各上述激光發射器和上述探測器的接口配置一個定向網絡分配矢量值，上述定向網絡分配矢量值用于設置節點傳輸的預計占用時間，根據上述定向網絡分配矢量值判斷信道是否處于空閑狀態。

在本發明的一些實施例中，當接口的定向網絡分配矢量值為零時，判定信道處于空閑狀態，否則相反。

在本發明的一些實施例中，上述一種深空光通信網信道定向接入方法還包括以下步驟，步驟3交換RTS/CTS：如果信道處于空閑狀態，判斷節點A是否屬于節點B附近，如果屬于則選擇網絡分配矢量值為零的接口向節點B發送RTS幀，否則，選擇節點網絡分配矢量值為零且靠近節點B的接口，通過該接口的中間節點C向節點B發送RTS幀。