[发明专利]基于时间的低轨卫星移动网络切换方法和装置

说明书

本发明涉及一种基于时间的低轨卫星移动网络切换方法和装置，所述方法包括判断确定时间调整参数模式是否为固定模式；若是，则将所述时间调整参数的值设置为固定值；否则，获取当前预设的切换时间参数，确定所述时间调整参数，再实时获取预设的切换时间参数，基于所述实时的预设时间参数，判断是否有更小的时间调整参数生成，若有，则更新所述时间调整参数；基于所述时间调整参数生成切换时序图，根据所述切换时序图进行卫星移动网络切换。本发明提高了卫星移动网络切换准确性和安全性。

技术领域

本发明涉及低轨卫星技术领域，尤其涉及一种基于时间的低轨卫星移动网络切换方法和装置。

背景技术

低轨卫星移动网络是指在距地较低高度（约1000km）轨道部署若干卫星，卫星通过无线电辐射地面形成的网络。覆盖区域内的终端可以通过卫星接入网络、获取数据，其功能与地面移动网络类似。如图1(a)所示，低轨卫星以等分轨道的方式部署，若干轨道的低轨卫星通过星间链路（虚线）形成全球性的网络。理想情况下，一个卫星的覆盖范围可以用圆形表示，这些圆形会彼此交叠，取圆的内接四边形为一个覆盖范围，称为小区。卫星移动网络切换管理基于软件定义网络（Software-Defined Network，SDN）体制。如图1(b)所示，图中卫星和小区是投影模式，卫星是小区中的圆圈。投影外有一圆点、斜线填充，是卫星移动网络控制器，它是逻辑上唯一的，可以理解的是，物理上可能是多个，但有一个主控。该控制器通过逻辑上的控制信道，如点划线所示，与每一个卫星通信，逻辑上的控制信道是依靠卫星网络的天地链路和星间链路承载。

移动网络中的一个关键技术是切换控制，用户具有移动性，一个移动网络的接入节点（即基站）只能覆盖一定范围，当用户移出一个基站的覆盖范围时，若要无间断的通信，就需要切换到另一基站。在卫星移动网络中，卫星充当基站的功能，不同的是，地面网络中，用户相对于基站运动速度很低，故切换频率不高，而卫星移动网络中卫星移动速度高，用户接入卫星移动网络后，需要经历频繁的切换。目前地面移动网络的切换管理主要是基于事件进行相应的切换，但是，卫星移动网络在底层技术上无法做到像地面网络那样复杂，因而很难沿用这样复杂的切换触发技术。

卫星移动网络可基于时间根据预测的轨迹进行切换，但是，卫星会先于终端接入前存储该终端，这时候会有一定的暴露时间，暴露时间是指卫星收到要切换到本星星下的终端信息的时刻，到终端完成切换到本星时刻之间的时间。若有一个伪终端复刻该终端所有信息就可以在这个暴露时间趁机接入卫星网络，对网络进行攻击，且暴露时间是min级的。因此，如何设定一个切换时间策略，使得控制传递终端信息的时间既要在终端切换到本卫星前，又要尽可能降低或消除暴露时间，提高卫星移动网络切换准确性和安全性，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于，提供一种基于时间的低轨卫星移动网络切换方法和装置，提高了卫星移动网络切换准确性和安全性。

根据本发明一方面，提供了一种基于时间的低轨卫星移动网络切换方法，包括:

判断确定时间调整参数模式是否为固定模式；

若是，则将所述时间调整参数的值设置为固定值；否则，获取当前预设的切换时间参数，确定所述时间调整参数，再实时获取预设的切换时间参数，基于所述实时的预设时间参数，判断是否有更小的时间调整参数生成，若有，则更新所述时间调整参数；其中，所述预设的切换时间参数包括终端接入卫星的时刻、卫星收到控制信息的时刻和向下一跳覆盖卫星发送剩余时序图的时刻；所述时间调整参数是基于所述预设的切换时间参数与卫星对终端的覆盖时间、卫星间切换时序图的传递时间的关系而得到的；

基于所述时间调整参数生成切换时序图，根据所述切换时序图进行卫星移动网络切换。

进一步的，所述方法还包括：确定所述时间调整参数的固定值，具体包括以下步骤：

设终端接入卫星的时刻是,向下一跳覆盖卫星发送剩余切换时序图的时刻是，卫星收到切换时序图的时刻为 ，