[发明专利]一种5G星座路由分区控制方法

说明书

本发明公开了一种5G星座路由分区控制方法，涉及星座通信领域。旨在解决卫星节点动态条件下业务传输路由控制问题。通过下述技术方案予以实现：该方法采用区域确定、路径计算、路径控制三个环节，集中网络控制器获取高椭圆轨道(HEO)/近地球轨道(LEO)卫星轨道、信关站(GS)部署、同步球轨道(GEO)卫星部署等信息，根据时间段确定拓扑结构，进而确定信关站管辖区域，并将区域拓扑发送给区域网络控制器，区域网络控制器计算区域路径，集中网络控制器计算地面路径，并将路径发到路径相关转发器。从而降低路径计算与控制的复杂度。本发明利用区域网络控制器、集中网络控制器协同计算路径和控制路由的方法，就可减少路径计算复杂度，减少路径控制的复杂性。

技术领域

本发明涉及星座通信领域，利用轨道特性、信关站部署、GEO部署等，形成全域和区域网络拓扑，通过集中网络控制器、区域网络争口气协同计算区域业务转发、全域业务转发路径，并根据星座特点，确定路径分发方法。

背景技术

随着5G网络技术、航天技术、互联网技术的快速发展，基于5G的卫星通信系统成为卫星互联网网络发展的主要趋势之一。

目前3GPP 5G卫星架构星间链路只考虑F1(DU上卫星)和Xn(gNB上卫星)接口，通过地面部署大量信关站的方式满足覆盖。

基于卫星巨星星座以及地面信关站部署等原因，星间链路通信不再只考虑一跳的情况，会涉及多跳传输问题。因此与地面移动通信网络类似，从某个卫星基站到地面核心网之间需要承载网络实现业务的承载。

基于星座特点，HEO/LEO星座、GEO星座、地面等三部分将构成卫星5G星座网络的承载网络。由于HEO/LEO星座的动态性能，导致星座承载网路由成为制约通信效能的主要问题。现有星座路由采用传统的方式，每个节点实现路由计算与数据转发。这对每个节点的能力要求太高，包括计算能力、存储能力等。引入控制与转发分离的思想，路径计算在地面完成，每个卫星节点接收路径控制、并完成数据转发。

由于星座类型、星座内卫星数量、信关站数量多等因素，导致转发面路径计算和控制复杂，引入分区计算和控制的思想。目前没有相关分区路由控制方法。

主要思想是区域与全域路径形成，再通过不同的地面节点发送给卫星节点转发器，以形成承载网的路径，支持NG接口业务、N9接口业务等转发。

发明内容

本发明的目的是针对gNB及部分UPF部署在卫星节点、核心网部署在地面的5G星座承载网路由的需求，提供一种集中、分区协同路径计算、源节点路径栈分发或逐跳路径分发的一种方式，为gNB通过多跳星间路径到地面核心网间业务承载提供支撑。

典型的5G的星座系统包括HEO/LEO星座、高轨星座、地面网络等组成，HEO/LEO表示高椭圆轨道/低轨道，网络元素主要包括gNB、SUPF(卫星UPF)、HEO/LEO卫星转发器节点(SRSE:HEO/LEO-AR+TR)、GEO卫星转发器节点(GEO-TR)、信关站转发器节点(G-TR+AR)、核心网(UPF或UPF+AMF)、区域网络控制器、集中网络控制器等组成，gNB表示基站，GEO卫星表示地球静止轨道卫星。HEO/LEO卫星转发器节点、GEO卫星转发器节点、信关站转发器节点构成星地承载网络，作为gNB和核心网间业务传输面的承载。区域网络控制器和集中网络控制器构成网络控制面，实现节点信息收集、路径计算、路径控制等。采用分层网络控制，区域网络控制器与信关站一一对应。

本发明技术方案为一种5G星座路由分区控制方法，该方法包括：

步骤1：构建卫星和信关站之间的区域网络拓扑；

步骤2：计算路径路径；

步骤2.1：集中网络控制器将区域网络拓扑信息发送给对应的区域网络控制器；