申请/专利权人：西安电子科技大学

申请日：2022-10-11

公开（公告）日：2024-05-14

公开（公告）号：CN115801593B

主分类号：H04L41/14

分类号：H04L41/14;H04L41/12;H04B7/185

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.14#授权;2023.03.31#实质审查的生效;2023.03.14#公开

摘要：本发明公开了一种面向Walker星座的容量最大化拓扑结构设计方法，主要解决现有技术由于星座拓扑与业务模型不匹配带来的资源浪费，造成星座吞吐量容量低的问题。其实现方案为：初始化需要设计的Walker星座参数；依据星座参数与建链约束，统计任意卫星的可建链卫星节点集合；依据异轨可建链集合生成异轨链路连接集合μ；依据该连接集合μ建立同轨链路与异轨链路，完成Walker星座拓扑设计。本发明通过改变Walker星座中异轨链路的连接关系构造星座拓扑，缩短了数据分组传输距离，降低了端到端时延，减少了资源浪费，提升了Walker星座的网络性能，可用于实现星座网络吞吐量容量的最大化。

主权项：1.一种面向Walker星座的容量最大化拓扑设计方法，其特征在于，包括如下步骤：1初始化需要设计的Walker星座参数：初始化Walker卫星星座的轨道集合G＝{G1,G2,…,Gi,…,GP}，每个轨道Gi上分布有S颗卫星W＝{Wi,1,Wi,2,…,Wi,j,…,Wi,S}，其中Wi,j为第i轨上第j个卫星节点，i∈[1,P],P≥5为轨道数，j∈[1,S],S≥4，星座轨道高度为300km≤h≤2000km，星座轨道倾角为κ≤80°，相位因子为F∈[0,P-1]；2依据星座参数与建链约束，统计任意卫星的可建链卫星节点集合：2a从卫星工具包STK中导出星座中所有卫星的轨道信息与天线参数；2b以永久视距可见原则为建链约束，构建每个卫星Wi，j的同轨可建链卫星节点集合与异轨可建链卫星节点集合2c判断每个卫星Wi,j的同轨可建链卫星节点集合与异轨可建链卫星节点集合是否为空集：若或则返回步骤1，重新选取Walker星座参数；否则，执行步骤3；3生成异轨链路连接集合μ：3a设在异轨可建链卫星节点集合寻找合适的链路连接参数组为：U＝{u1,u2,…,ui,…,uP},其中ui表示第i个链路连接参数，3b依据星座轨道数量P与每轨道卫星数量S之间的大小关系，筛选满足下式的链路连接参数组U：当P≥S时：uP-u1＝0；当P＜S＜2P时：argmin|4uP-u13-3SuP-u12-4uP-u1-SP2+PS2|，uP-u1∈N+；当S≥2P时：其中N+表示正整数集合；3c记录所有满足条件的参数组U，构成异轨链路连接集合μ；4依据同轨可建链卫星节点集合和异轨链路连接集合μ，建立同轨链路与异轨链路，完成Walker星座拓扑设计：4a建立同轨链路：对于卫星节点Wi,j分别与第i轨道上第jmodS+1个卫星节点和第i轨道上第j-2modS+1个卫星节点之间建立双向同轨链路，得到任意轨道上S颗卫星节点之间的同轨链路，其中，mod表示求余函数，jmodS表示第j个卫星的编号除以每条轨道上的卫星数量S所得的余数，j-2modS表示第j个卫星的编号减2再除以每条轨道上的卫星数量S所得的余数；4b建立异轨链路：从异轨链路连接集合μ中，任意选取链路连接参数组U：对于第i轨上第j个卫星节点Wi,j与第imodP+1轨上第uj个卫星节点之间建立双向异轨链路，得到不同轨道上卫星节点之间的异轨链路。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安电子科技大学 面向Walker星座的容量最大化拓扑结构设计方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD