基于业务量预测的大规模卫星网络切换信道资源管理方法

    公开(公告)号:CN119967519A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202510050272.0

    申请日:2025-01-13

    Abstract: 本发明属于卫星通信技术领域,特别涉及一种切换信道资源管理方法,主要解决现有技术因切换信道预留不合理,导致切换失败率高或新呼叫用户接入成功率低的问题。其实现方案是:面向凝视覆盖模式,将全球地表区域按照经纬度划分为数个位置区;根据各个位置区在历史时刻的用户行为数据和在当前时刻的用户行为数据,预测各个位置区在未来一段时间内的新呼叫用户数;将用户接入成功率、用户切换成功率、用户平均加权满意度设置为效用函数,周期性计算所有低轨卫星的最优信道资源阈值和切换用户的最优切换信道。本发明提高了用户接入成功率和用户切换成功率,减小了用户的接入和切换的计算量,提升了用户服务满意度和信道资源利用率,可用于卫星通信网络。

    一种面向低轨卫星星座的服务质量保障路由选择方法

    公开(公告)号:CN114828144B

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202210307051.3

    申请日:2022-03-27

    Abstract: 本发明属于卫星互联网技术领域,公开了一种面向低轨卫星星座的服务质量保障路由选择方法,现有技术未考虑基于最短路径的路由选择方法中存在的链路拥塞所导致的端到端平均时延、链路开销性能下降的问题,包括:通过对业务进行优先级分类,区分不同类型业务的服务质量需求。根据不同优先级构建优先级服务队列,保障逐条路由的服务质量需求。针对低轨卫星具有能够与相邻四个卫星节点同时通信的特点,通过设计面向服务质量保障的路由选择算法,实现业务的多路并传以保证业务流的端到端时延和带宽需求。仿真结果显示,本发明得到的路由时延和开销性能均优于现有的基于最短路的路由选择算法,可用于航天卫星星座业务传输的路由选择。

    基于抽象节点的大规模卫星网络连通性计算方法

    公开(公告)号:CN117938675A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410074073.9

    申请日:2024-01-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于抽象节点的大规模卫星网络连通性计算方法,用于解决低轨卫星网络密集化发展、独特的拓扑结构和空间运行环境导致的采用精确解析法计算卫星网络拓扑连通性的“组合爆炸”问题。本发明的实现步骤是:将网络抽象为无向图;根据与源节点的相对位置进行分层编号;将卫星节点分层抽象为虚拟节点;由内向外计算逐层虚拟节点的连通性,得到最终网络的连通性。本发明的本发明能够降低连通性计算的复杂度,可以快速计算卫星网络拓扑连通性。

    面向差异化业务的高吞吐跳波束调度方法

    公开(公告)号:CN114629547B

    公开(公告)日:2023-01-20

    申请号:CN202210273871.5

    申请日:2022-03-19

    Abstract: 本发明提出了面向差异化业务的高吞吐跳波束调度方法,主要解决现有技术星上资源利用率低,计算复杂度高的问题。其实现方案是:将卫星覆盖范围内的波位小区划分不同的簇;根据各簇间负载均衡原则和簇内波位小区地理位置就近原则,建立簇间负载均衡的分簇模型:利用免疫算法对簇间负载均衡的分簇模型进行求解得到分簇结果;根据不同业务类型对时延的要求,确定以跳变时隙为单位的时延容忍度;建立基于时延容忍度的跳波束调度模型:在划分的每个簇内设置波束动态调度模型,并将其视为马尔科夫决策过程,根据深度强化学习算法进行求解,得到波束调度结果。本发明能在保障吞吐量的同时提高资源利用率,降低计算复杂度,可用于卫星资源分配。

    一种面向低轨卫星星座的服务质量保障路由选择方法

    公开(公告)号:CN114828144A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210307051.3

    申请日:2022-03-27

    Abstract: 本发明属于卫星互联网技术领域,公开了一种面向低轨卫星星座的服务质量保障路由选择方法,现有技术未考虑基于最短路径的路由选择方法中存在的链路拥塞所导致的端到端平均时延、链路开销性能下降的问题,包括:通过对业务进行优先级分类,区分不同类型业务的服务质量需求。根据不同优先级构建优先级服务队列,保障逐条路由的服务质量需求。针对低轨卫星具有能够与相邻四个卫星节点同时通信的特点,通过设计面向服务质量保障的路由选择算法,实现业务的多路并传以保证业务流的端到端时延和带宽需求。仿真结果显示,本发明得到的路由时延和开销性能均优于现有的基于最短路的路由选择算法,可用于航天卫星星座业务传输的路由选择。

    面向LEOMEO双层卫星星座的层间链路拓扑设计方法

    公开(公告)号:CN114301794A

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202111507541.X

    申请日:2021-12-10

    Abstract: 本发明属于卫星网络设计技术领域,公开了一种面向LEOMEO双层卫星星座的层间链路拓扑设计方法,包括:构建双层卫星网络系统,建立性能评估指标;基于虚拟拓扑方案,采用时间切片建模每个时隙的拓扑结构,设计基于时间演进的0‑1整数线性规划方案,在可见关系、天线发射功率和层间天线数目约束下,设计层间链路的拓扑序列。本发明通过设计多层星座层间信息承载能力与拓扑稳定性评估模型,基于层间拓扑时间演进最大化层间总链路速率,探索天线参数灵活配置下拓扑性能,优化低轨卫星和高轨卫星间的连接关系,提升层间拓扑稳定性和层间信息承载能力,增强层间链路稳定性,保障拓扑稳定性,降低网络拓扑维护开销和层间卫星天线的切换频度。

    一种基于时变图的低轨卫星星间切换预测方法

    公开(公告)号:CN114157337A

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN202111290032.6

    申请日:2021-11-02

    Abstract: 本发明属于卫星通信技术领域,公开了一种基于时变图的低轨卫星星间切换预测方法,低轨道卫星系统中,卫星对用户的覆盖性可以使用时变图表征;所述时变图中节点集表示一段时间内覆盖用户的卫星;卫星对用户的覆盖关系采用弧集表征;切换选择关注的参数表征为权重值集合。相比于传统的实时切换策略,本发明的预测切换路径可以使用户提前知道切换目标卫星,并在切换时直接选择目标卫星,减少切换时信令开销和切换时延。本发明提出了多用户场景下空闲信道数的预测方法和基于贪婪算法的切换路径选择方法,提高了对未来一定时间段内卫星空闲信道数预测的准确性。本发明的路径选择方法相比于基于最短路径的星间切换选择方法,在均衡负载上可以表现出更好的性能。

    基于天基部署功能单元的大规模卫星网络位置管理方法

    公开(公告)号:CN114006652A

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN202111294062.4

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于天基部署功能单元的大规模卫星网络位置管理方法,主要解决传统基于地面站部署位置管理功能单元部署位置受限、管理开销大的问题。其方案是:构建位置管理功能单元,并将其分布式部署在中轨MEO卫星网络层;将卫星网络的位置管理分为对低轨LEO卫星的位置信息更新、对移动用户MU的位置信息更新和对移动用户MU的寻呼三个操作;根据卫星网络位置区的变化采用不同的功能单元,分别对低轨LEO卫星和移动用户MU进行不同的位置信息更新;当有呼叫发生时,利用功能单元存储的移动用户的位置信息,对移动用户进行寻呼。本发明的位置管理功能单元部署不受地理、气候、环境因素限制,位置管理开销低,可用于大规模网络管理。

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