[发明专利]一种基于预先分配及按需预约的卫星信道混合接入方法

权利要求书

1.一种基于预先分配及按需预约的卫星信道混合接入方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1，大椭圆轨道卫星掌握全网所有空中节点到其的传播时延，并通过大椭圆轨道卫星之间的信息交互获知当前每个空中节点到各个大椭圆轨道卫星的传播时延，然后广播该信息，各空中节点选取一个传播时延最短的大椭圆轨道卫星作为后续发送业务消息的接入点；

步骤2，将一帧分为预约时隙子帧、应答时隙子帧和业务时隙子帧，当某空中节点有业务需要发送时，该空中节点在其预约时隙内向步骤1选好的大椭圆轨道卫星申请预约业务时隙；

步骤3，大椭圆轨道卫星接收到所有节点的申请后，判断自己的时隙资源是否能满足请求，划分好时隙后广播消息通知空中节点；

步骤4，空中节点依据大椭圆轨道卫星的应答消息进行业务时隙的占用以发送业务分组；

步骤5，若大椭圆轨道卫星暂时无可用的空闲时隙，空中节点在一个时帧周期内未能收到成功预约的应答消息，则认为此次申请失败；此时若其发送需求依然没有得到满足，则在下一帧向大椭圆轨道卫星发送申请预约业务时隙；至此完成空中节点基于预先分配卫星信道及按需预约资源接入卫星信道的混合接入。

2.根据权利要求1所述的基于预先分配及按需预约的卫星信道混合接入方法，其特征在于：所述的空中节点在其预约时隙内向大椭圆轨道卫星申请预约业务时隙，包括如下步骤：各子网的空中节点在每帧中均占有一个固定的预约时隙，空中节点在每帧中自己的预约时隙到达时检测此时队列里数据包的数量；若数量不为0则创建一个时隙预约包，写入源地址、目的地址、本节点的地理位置信息、数据包的优先级，并将时隙预约位置1后发送出去。

3.根据权利要求1所述的基于预先分配及按需预约的卫星信道混合接入方法，其特征在于所述的大椭圆轨道卫星接收到所有节点的申请后划分时隙，包括如下步骤：

(3a)先查看时隙预约包中源节点的时隙预约位和地理位置信息，再将在规定地理位置内申请预约时隙的节点按其ID号将优先级记录到一个数组中；

(3b)在应答时隙到来时，大椭圆轨道卫星按照时隙分配算法分配业务时隙，包括如下步骤：

(3b1)首先查询数组，记录子网1的节点中需要预约的节点数量，若不大于10个，按先高优先级后低优先级、预约节点ID号从小到大的顺序将10个动态时隙依次划分给各节点，每节点1个时隙；

(3b2)若子网1需要预约的节点数大于10个且高优先级数量小于10个，则先满足高优先级节点的需求，再将剩下的时隙分配给低优先级节点；

(3b3)若高优先级数量大于10个，则按节点ID号从小到大排序将10个动态时隙依次划分给10个高优先级的节点；

(3b4)创建时隙预约应答包，发送至子网1对应的发信机，将消息广播给子网1的节点。

(3b5)重复(3b1)—(3b4)步骤，给其他子网分别划分时隙，将应答包分别广播给其他子网的节点。

4.根据权利要求1所述的基于预先分配及按需预约的卫星信道混合接入方法，其特征在于所述的空中节点依据大椭圆轨道卫星的应答消息进行业务时隙的占用以发送业务分组，包括如下步骤：

(4a)空中节点收到时隙预约应答包后，查看应答包中是否有自己的节点ID号，若没有说明业务时隙没有预约成功；若有说明业务时隙预约成功，则继续查看其对应的业务时隙号；

(4b)根据业务时隙号，计算出本节点占用业务时隙的时间；

(4c)当在步骤(4b)中计算本节点占用业务时隙的时间到来时，根据业务时隙长度和分组发送速率计算出一个时隙的发包数量，再统计此时在队列中排队的包的数量，取较小值作为此次占用业务时隙进行发包的数量；

(4d)按先进先出原则将队列里排队的包依次发送到发信机。