[发明专利]一种基于低轨卫星移动通信系统的方法及装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及低轨卫星通信的技术领域，尤其涉及一种基于低轨卫星移动通信系统的方法及装置。

背景技术

在低轨卫星通信网络采用星间链路和星上路由交换技术实现卫星节点的自动组网，以及业务数据在星间的多跳路由转发，进而实现全球范围内终端之间的实时或近实时通信。该技术相对于高轨卫星单纯的存储转发，在提高系统通信性能、降低通信损耗、促进终端可持化等方面具有较为明显的优势。同时，星间链路的使用可以使系统传输时延得到大幅度的降低，可有效承载实时性要求较高的业务，如多媒体业务。

同样，以单层LEO卫星网络作为研究对象的单层单播路由协议，该类协议均是以IP网络为基础，卫星网络若采用IP或基于IP的路由协议，会有以下几个弊端：

卫星采用IP路由技术，星上传输的数据会存在与地面IP网络相同的安全隐患；对现有IP路由选择技术进行定制修改，存在技术难度，且耗时耗力；采用IP或基于IP的路由协议，则要有支撑的硬件设备；在星上装备IP设备，会增加卫星上软件运算复杂度吗，比较耗用有限的计算资源。

同时，现有技术中非IP的路由技术也存在以下弊端：适用的范围有限，达不到全球覆盖的要求，如仅限于低纬度轨道；未考虑时延最小的原则。

发明内容

本发明提出一种基于低轨卫星移动通信系统的方法及装置，旨在解决如何为低轨卫星移动通信网络设计简便且实用的路由技术，使得卫星在不装备IP设备的情况下，借助该技术实现在全球范围内的自组网的目的。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，一种基于低轨卫星移动通信系统的方法，所述方法包括：

获取路由消息中携带的源卫星的状态信息和目的卫星的状态信息，所述状态信息包括卫星的组网编号，所述组网编号包括轨道面编号和轨道内编号；

根据所述源卫星的状态信息、目的卫星的状态信息和预设规则确定路由报文的下一跳。

优选地，所述获取路由消息中携带的源卫星的状态信息和目的卫星的状态信息之前，还包括：

将固定格式的报文头中的IP地址替换为所述卫星的组网编号，后缀业务负载。

优选地，所述根据所述源卫星的状态信息、目的卫星的状态信息和预设规则确定路由报文的下一跳，包括：

根据所述源卫星的轨道内编号、目的卫星的轨道内编号通过纵向序列选择到达与所述目的卫星相同的横向面；

根据所述源卫星的轨道面编号、目的卫星的轨道面编号再通过横向序列选择到达所述目的卫星。

优选地，所述根据所述源卫星的轨道内编号、目的卫星的轨道内编号通过纵向序列选择到达与所述目的卫星相同的横向面，包括：

判断源卫星的轨道内编号n是否等于目的卫星的轨道内编号q；

若所述n不等于所述q，则判断所述n是否小于所述q；

若所述n小于所述q，则判断n-q的绝对值是否小于等于预设值；

若所述n-q的绝对值小于等于预设值，则路由报文的下一跳的方向为向前；

若所述n-q的绝对值大于预设值，则路由报文的下一跳的方向为向后；

若所述n大于等于所述q，则判断n-q的绝对值是否小于等于预设值；

若所述n-q的绝对值小于等于预设值，则路由报文的下一跳的方向为向后；

若所述n-q的绝对值大于预设值，则路由报文的下一跳的方向为向前。

优选地，所述根据所述源卫星的轨道面编号、目的卫星的轨道面编号再通过横向序列选择到达所述目的卫星，包括：

若所述源卫星的轨道面编号不等于所述目的卫星的轨道面编号，则判断所述源卫星的轨道面编号是否小于所述目的卫星的轨道面编号；

若所述源卫星的轨道面编号小于所述目的卫星的轨道面编号，则路由报文的下一跳的方向为向右；

若所述源卫星的轨道面编号大于等于所述目的卫星的轨道面编号，则路由报文的下一跳的方向为向左。

优选地，所述获取路由消息中携带的源卫星的状态信息和目的卫星的状态信息之前，还包括：

各个卫星通过广播Hello消息，建立转发表，用以维护相邻卫星的状态信息；

各个卫星通过星历文件计算相邻卫星的纬度变化时间点，根据所述变化时间点确定所述Hello消息广播的周期。

第二方面，一种基于低轨卫星移动通信系统的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取路由消息中携带的源卫星的状态信息和目的卫星的状态信息，所述状态信息包括卫星的组网编号，所述组网编号包括轨道面编号和轨道内编号；