CN111669789B - 一种适用于星地链路的通信方法及装置 - Google Patents

一种适用于星地链路的通信方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种适用于星地链路的通信方法及装置，该方法包括：确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值；若是，则对信道进行侦听得到侦听结果，并在所述信道处于空闲时进行信道预约，以及在预约成功后向卫星发送数据帧。本申请解决了现有技术中如何在共享信道的环境中提高信道传输的可靠性的技术问题。

Description

一种适用于星地链路的通信方法及装置
技术领域
本申请涉及星地通信技术领域，尤其涉及一种适用于星地链路的通信方法及装置。
背景技术
卫星通信网络具有强大的广播能力、广域的覆盖空间、实现远距离通信、费用与通信距离无关、受自然条件影响较小等特点，在全球移动通信领域发挥着重要的作用，成为实现全球无缝隙个人通讯必不可少的一部分。对于中低轨卫星通信系统，具有移动速度快，覆盖时间有限，资源有限，因此，中低轨卫星通信系统资源利用情况，决定着中低轨卫星通信系统通信的质量。
为了保证中低轨卫星通信系统资源被充分合理利用，在中低轨卫星通信系统采用MAC层接入协议进行数据交互，其中，MAC层接入协议包括非竞争的MAC层接入协议以及竞争的MAC层接入协议，例如，非竞争的MAC层接入协议包括TDMA、FDMA、CDMA等，竞争的MAC层接入协议包括ALOHA协议、SCMA协议等。目前，对于中低轨卫星通信系统的竞争的MAC层接入协议主要是针对非共享信道控制消息进行设计，在通信过程中，除了控制消息还有业务消息，因此，现有技术中根据竞争的MAC层接入协议进行通信不适用于共享信道环境，而且信道传输的可靠性较低。在共享信道的环境中，如何提高信道传输的可靠性成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中如何在共享信道的环境中提高信道传输的可靠性。本申请提供了一种适用于星地链路的通信方法及装置，本申请实施例所提供的方案中，地面节点通过对信道进行侦听，在信道空闲时进行信道预约，以及在预设成功后向卫星发送数据帧，避免了由于信道被占用向卫星发送数据帧冲突，导致传输可靠性差的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种适用于星地链路的通信方法，该方法包括：
确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值；
若是，则对信道进行侦听得到侦听结果，并在所述信道处于空闲时进行信道预约，以及在预约成功后向卫星发送数据帧。
本申请实施例所提供的方案中，地面节点确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值；若是，则对信道进行侦听，并在信道空闲时进行信道预约，以及在预约成功后向卫星发送数据帧。因此，在本申请实施例所提供的方案中，地面节点通过对信道进行侦听，在信道空闲时进行信道预约，以及在预设成功后向卫星发送数据帧，避免了由于信道被占用向卫星发送数据帧冲突，导致传输可靠性差的问题。
可选地，所述信道预约，包括：
确定第一等待时长以及第二等待时长，并在等待所述第一等待时长后从竞争窗口中随机选择一个随机数，根据所述随机数计算退避时长；
判断在所述退避时长内是否侦听到请求发送RTS帧或者准许发送CTS帧；
若未侦听到，则等待所述第二等待时长，并判断在所述第二等待时长内是否接收到所述卫星反馈的准许发送CTS帧；
若接收到，则信道预约成功；否则，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，并在等待所述第三等待时长后重新进行信道预约。
本申请实施例所提供的方案中，地面节点首先进行信道侦听，随机退避，然后星地节点进行RTS/CTS握手，最后进行数据发送。因此，在本申请实施例所提供的方案中，地面节点通过对信道进行侦听以及随机避退，在信道空闲时进行信道预约，以及在预设成功后向卫星发送数据帧，避免了由于信道被占用向卫星发送数据帧冲突，导致传输可靠性差的问题。
可选地，确定第一等待时长以及第二等待时长之前，还包括：设置所述RTS帧、所述CTS帧以及所述数据帧的帧格式以及所述数据帧中有效数据字段。
可选地，所述RTS帧、CTS帧以及所述数据帧的格式中均包括两个字节的持续时间Duration字段。
可选地，确定第一等待时长以及第二等待时长，包括：
根据信道占用时长与所述数据帧中Duration字段表示的时长之间预设的关系，确定所述有效数据字段所占用的字节数与所述时隙长度之间的关系；
根据所述字节数与所述时隙长度之间的关系，以及信道利用率与所述字节数和所述时隙长度之间预设的关系，确定出所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；
根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长。
可选地，根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长，包括：
根据如下公式确定出所述第一等待时长：
TDIFS＝2*Tproc+3*Tslot
其中，TDIFS表示所述第一等待时长；Tslot表示所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；Tproc＝d/c，d表示预设的的卫星轨道高度，c表示电磁波传播速度，c＝3.0×108；
通过如下公式确定出所述第二等待时长：
TSIFS＝Tslot+2*Tproc
其中，TSIFS表示所述第二等待时长。
可选地，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，包括：
通过如下公式计算所述第三等待时长：
TEIFS＝TSIFS+4*Tslot
其中，TEIFS表示所述第三等待时长。
可选地，若所述信道被占用，则解析侦听到的所述RTS或所述CTS帧，并根据解析结果计算信道占用时间；根据所述信道占用时间更新所述当前值。
可选地，在预约成功后向卫星发送数据帧，包括：
在等待所述第二等待时长后向所述卫星发送数据帧，并判断继续等待所述第二等待时长后是否接收到所述卫星反馈的确认帧ACK；
若未接收到，则重传所述数据帧，直到接收到所述ACK为止。
第二方面，本申请实施例提供了一种适用于星地链路的通信装置，该装置包括：
判断单元，用于确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值；
处理单元，用于若是，则对信道进行侦听，若信道空闲则进行信道预约，并在预约成功后向卫星发送数据帧。
可选地，所述处理单元，具体用于：
若所述侦听结果为信道空闲，则确定第一等待时长以及第二等待时长，并在等待所述第一等待时长后从竞争窗口中随机选择一个随机数，根据所述随机数计算退避时长；
判断在所述退避时长内是否侦听到请求发送RTS帧或者准许发送CTS帧；
若未侦听到，则等待所述第二等待时长，并判断在所述第二等待时长内是否接收到所述卫星反馈的准许发送CTS帧；
若接收到，则信道预约成功；否则，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，并在等待所述第三等待时长后重新向进行信道预约。
可选地，所述处理单元，还用于：设置所述RTS帧、所述CTS帧以及所述数据帧的帧格式以及所述数据帧中有效数据字段。
可选地，所述处理单元，具体用于，所述RTS帧、CTS帧以及所述数据帧的格式中均包括两个字节的持续时间Duration字段。
可选地，所述处理单元，具体用于，确定第一等待时长以及第二等待时长，包括：
根据信道占用时长与所述数据帧中Duration字段表示的时长之间预设的关系，确定所述有效数据字段所占用的字节数与所述时隙长度之间的关系；
根据所述字节数与所述时隙长度之间的关系，以及信道利用率与所述字节数和所述时隙长度之间预设的关系，确定出所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；
根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长。
可选地，所述处理单元，具体用于，根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长，包括：
根据如下公式确定出所述第一等待时长：
TDIFS＝2*Tproc+3*Tslot
其中，TDIFS表示所述第一等待时长；Tslot表示所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；Tproc＝d/c，d表示预设的的卫星轨道高度，c表示电磁波传播速度，c＝3.0×108；
通过如下公式确定出所述第二等待时长：
TSIFS＝Tslot+2*Tproc
其中，TSIFS表示所述第二等待时长。
可选地，所述处理单元，具体用于，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，包括：
通过如下公式计算所述第三等待时长：
TEIFS＝TSIFS+4*Tslot
其中，TEIFS表示所述第三等待时长。
可选地，所述处理单元，具体用于，根据所述侦听结果进行信道预约，包括：
若所述侦听结果为信道被占用，则解析侦听到的所述RTS或所述CTS帧，并根据解析结果计算信道占用时间；
根据所述信道占用时间更新所述当前值。
可选地，所述处理单元，具体用于：
在等待所述第二等待时长后向所述卫星发送数据帧，并判断继续等待所述第二等待时长后是否接收到所述卫星反馈的确认帧ACK；
若未接收到，则重传所述数据帧，直到接收到所述ACK为止。
第三方面，本申请提供一种地面节点，该地面节点，包括：
存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；
处理器，用于执行存储器中存储的指令执行第一方面所述的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面所述的方法。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一种适用于星地链路的通信系统的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种适用于星地链路的通信方法的流程示意图；
图3a为本申请实施例所提供的一种RTS帧的结构示意图；
图3b为本申请实施例所提供的一种CTS帧的结构示意图；
图3c为本申请实施例所提供的一种数据帧的结构示意图；
图3d为本申请实施例所提供的一种ACK帧的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种适用于星地链路的通信装置的结构示意图；
图5为本申请实施例所提供的一种地面节点的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1，本申请实施例提供了一种适用于星地链路的通信系统，该系统包括卫星和至少一个地面节点，其中，卫星和至少一个地面节点之间可以进行数据通信。
以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种适用于星地链路的通信方法做进一步详细的说明，该方法具体实现方式可以包括以下步骤(方法流程如图2所示)：
步骤201，确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值。
在本申请实施例所提供的方案中，地面节点的站点预先设置有定时器，该定时器可以是Timer定时器，也可以是其他定时器，在此并不做先限定。
例如，若预设的定时器为Timer定时器，预设阈值为0。当地面节点有消息发送时，地面节点需要检测定时器的当前值，并判断当前值是否为零。
步骤202，若是，则对信道进行侦听，并在所述信道处于空闲时进行信道预约，以及在预约成功后向卫星发送数据帧。
具体的，若定时器的当前值为预设阈值，则地面节点需要对星地链路的对信道进行侦听，并根据侦听结果进行信道预约。在本申请实施例所提供的方案中，星地链路的信道状态包括空闲和占用两种状态，在不同信道状态下地面节点进行信道预约的方式不同。
在一种可能的实现方式中，所述信道预约，包括：确定第一等待时长以及第二等待时长，并在等待所述第一等待时长后从竞争窗口中随机选择一个随机数，根据所述随机数计算退避时长；判断在所述退避时长内是否侦听到请求发送RTS帧或者准许发送CTS帧；若未侦听到，则等待所述第二等待时长，并判断在所述第二等待时长内是否接收到所述卫星反馈的准许发送CTS帧；若接收到，则信道预约成功；否则，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，并在等待所述第三等待时长后重新向进行信道预约。
在一种可能实现方式中，确定第一等待时长以及第二等待时长之前，还包括：设置所述RTS帧、所述CTS帧以及所述数据帧的帧格式以及所述数据帧中有效数据字段。
在一种可能实现方式中，所述RTS帧、CTS帧以及所述数据帧的格式中均包括两个字节的持续时间Duration字段。
具体的，参见图3a、图3b以及图3c，其中，图3a表示本申请实施例所提供的一种请求发送RTS帧的结构示意图；图3b表示本申请实施例所提供的一种准许发送CTS帧的结构示意图；图3c表示本申请实施例所提供的一种数据帧的结构示意图。
在图3a所示的结构中，RTS帧包括帧控制字段、持续时间Duration字段、接收地址字段、发送地址字段以及校验字段，其中，帧控制字段占用1个字节，Duration字段占用2个字节，接收地址字段占用1个字节、发送地址字段占用1个字节以及校验字段占用4个字节，因此，RTS帧共占用9个字节。
在图3b所示的结构中，CTS帧包括帧控制字段、持续时间Duration字段、接收地址字段以及校验字段，其中，帧控制字段占用1个字节，Duration字段占用2个字节，接收地址字段占用1个字节以及校验字段占用4个字节，因此，CTS帧共占用8个字节。
在图3c所示的结构中，数据帧包括帧控制字段、持续时间Duration字段、接收地址字段、发送地址字段、校验字段以及有效数据字段，其中，帧控制字段占用1个字节，Duration字段占用2个字节，接收地址字段占用1个字节，发送地址字段占用1个字节、校验字段占用4个字节以及有效数据字段占用k个字节，k为不小于1的正整数，因此，数据帧共占用k+9个字节。
进一步，在一种可能实现方式中，确定第一等待时长以及第二等待时长，包括：根据信道占用时长与所述数据帧中Duration字段表示的时长之间预设的关系，确定所述有效数据字段所占用的字节数与所述时隙长度之间的关系；根据所述字节数与所述时隙长度之间的关系，以及信道利用率与所述字节数和所述时隙长度之间预设的关系，确定出所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长。
在一种可能实现方式中，根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长，包括：
根据如下公式确定出所述第一等待时长：
TDIFS＝2*Tproc+3*Tslot
其中，TDIFS表示所述第一等待时长；Tslot表示所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；Tproc＝d/c，d表示预设的的卫星轨道高度，c表示电磁波传播速度，c＝3.0×108；
通过如下公式确定出所述第二等待时长：
TSIFS＝Tslot+2*Tproc
其中，TSIFS表示所述第二等待时长。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，数据帧的有效字段所占用的字节数与信道利用率之间存在设预设的关系，具体关系如下所示：
其中，η表示信道利用率；Rc表示预设的信道传输速率。
在数据帧的格式中持续时间Duration字段表示数据帧的持续时间，且Duration字段占用两个字节，因此，在数据帧中Duration字段表示的数据帧持续时间是有限的，而信道最大占用时长不能超过Duration字段所表示的时长，故信道占用时长和Duration字段所表示的时长之间存在如下关系：
TDIFS+3*TSIFS+TCTS+TCTS+TDATA+TACK+4Tdelay≤216-1k≤(216-6Tslot-8Tprop-1)*Rc/8
进一步，地面节点根据所述字节数与所述时隙长度之间的关系，以及信道利用率与所述字节数和所述时隙长度之间预设的关系，确定出当所述利用率最大时，所述时隙长度以及所述字节数的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。
在一种可能实现的方式中，从预设的间隙范围的起始值开始，确定在所述起始值时所述字节数的第一取值范围，并确定所述第一取值范围内信道利用率最大时所对应的第一字节数；
根据预设的调整步长调整所述起始值得到第一时隙长度，并确定第一时隙长度所对应的所述字节数的第二取值范围，并确定所述第二取值范围内信道利用率最大时所对应的第二字节数，直到所述第一时隙长度的值超出所述预设的时隙长度取值范围为止；确定出信道利用率最大时所对应的时隙长度以及字节数。
然后，地面节点根据确定出信道利用率最大时所对应的时隙长度数确定出第一等待时长以及第二等待时长。
进一步，地面节点在确定出第一等待时长以及第二等待时长之后，在等待第一等待时长后，从竞争窗口随机选择一个随机数并根据选择的随机数以及信道利用率最大情况下对应的时隙长度计算退避时长，具体的计算过程如下所示：
T1＝N*Tslot
其中，T1表示退避时长；N表示随机数，N∈(0，15)。
地面节点在计算出退避时长之后，并判断在退避时长内是否侦听到请求发送RTS帧或者准许发送CTS帧，若未侦听到，则等待所述第二等待时长，并判断在所述第二等待时长内是否接收到所述卫星反馈的准许发送CTS帧；若接收到，则信道预约成功；否则，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，并在等待所述第三等待时长后重新向进行信道预约。
在一种可能实现的方式中，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，包括：
通过如下公式计算所述第三等待时长：
TEIFS＝TSIFS+4*Tslot
其中，TEIFS表示所述第三等待时长。
进一步，在一种可能实现的方式中，根据所述侦听结果进行信道预约，包括：若所述侦听结果为信道被占用，则解析侦听到的所述RTS或所述CTS帧，并根据解析结果计算信道占用时间；根据所述信道占用时间更新所述当前值。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，地面节点对侦听到的RTS或CTS帧进行解析之后，根据RTS或CTS帧中Duration字段计算信道占用时长，具体通过如下公式计算：
TDuration＝bin2dec(′Duration′)
其中，TDuration表示信道占用时长。
进一步，地面节点预约成功之后，需要向卫星发送数据帧，具体的，向卫星发送数据帧的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。
在一种可能实现的方式中，在预约成功后向卫星发送数据帧，包括：在等待所述第二等待时长后向所述卫星发送数据帧，并判断继续等待所述第二等待时长后是否接收到所述卫星反馈的确认帧ACK；若未接收到，则重传所述数据帧，直到接收到所述ACK为止。
具体的，参见图3d，表示本申请实施例所提供的一种确认ACK帧的结构示意图。在图3d所示的结构中，ACK帧包括帧控制字段、持续时间Duration字段、接收地址字段以及校验字段，其中，帧控制字段占用1个字节，Duration字段占用2个字节，接收地址字段占用1个字节以及校验字段占用4个字节，因此，ACK帧共占用8个字节。
进一步，在本申请实施例所提供的方案中，在步骤201之后，若计时器的当前值不是预设阈值，则地面节点继续等待，直到所述当前值为预设阈值为止。
为了便于理解上述适用于星地链路的通信方法的原理，下面以举例的形式进行介绍。
例如，若设置星地通信距离d为1000km，信道传输速率Rc为1Mbps。参见表1为5种模式下时隙长度、数据帧中有效数据所占用的字节数、第一等待时长、第二等待时长以及信道利用率的值。
表1
模式1 模式2 模式2 模式4 模式5
时隙长度/us 500 1000 1500 2000 2500
第二等待时长/us 7166 7666 8166 8666 9166
第一等待时长/us 7666 8666 9666 10666 11666
字节数k 4483 4108 3733 3358 2983
信道利用率η 0.4536 0.4157 0.3777 0.3398 0.3018
因此，根据表1可知，在信道利用率最大的情况下，时隙长度为500us，第二等待时长为7166us，第一等待时长为7666us，数据帧的有效数据的字节数为4483us。
进一步，在时隙长度为500us，第二等待时长为7166us，第一等待时长为7666us，数据帧的有效数据的字节数为4483us时进行通信。具体过程如下：
(1)当地面节点1和节点2有消息要发送时，检查本站点Timer定时器值的大小，此时Timer＝0，进入步骤(2)；
(2)地面节点进行信道侦听，侦听到信道空闲，等待7666us后从竞争窗口中选择n＝unidrnd(15)，如下图2所示，节点1退避2*500＝1000us，节点2退避3*500＝1500us，节点1退避期间信道仍空闲，退避完成后节点1发送RTS帧给卫星节点，等待7166us接收到卫星返回的CTS帧，节点1信道预约成功。节点2在退避过程中侦听到信道被占用，解析侦听到的RTS帧中Duration字段，计算出信道占用时间TDuration＝bin2dec(’Duration’)更新Timer计时器，继续等待信道空闲。
(3)节点1信道预约成功后，等待7166ms后发送数据帧，发送完成后等待7166ms接收到卫星发送的ACK确认帧，则当前数据帧发送成功，节点1继续发送数据帧。
本申请实施例所提供的方案中，地面节点确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值；若是，则对信道进行侦听，并在信道空闲时进行信道预约，以及在预约成功后向卫星发送数据帧。因此，在本申请实施例所提供的方案中，地面节点通过对信道进行侦听，在信道空闲时进行信道预约，以及在预设成功后向卫星发送数据帧，避免了由于信道被占用向卫星发送数据帧冲突，导致传输可靠性差的问题。
基于与上述图2相同的发明构思，本申请实施例提供了一种适用于星地链路的通信装置，参见图4，该装置包括：
判断单元401，用于确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值；
处理单元402，用于若是，则对信道进行侦听，若信道空闲则进行信道预约，并在预约成功后向卫星发送数据帧。
可选地，所述处理单元402，具体用于：
若所述侦听结果为信道空闲，则确定第一等待时长以及第二等待时长，并在等待所述第一等待时长后从竞争窗口中随机选择一个随机数，根据所述随机数计算退避时长；
判断在所述退避时长内是否侦听到请求发送RTS帧或者准许发送CTS帧；
若未侦听到，则等待所述第二等待时长，并判断在所述第二等待时长内是否接收到所述卫星反馈的准许发送CTS帧；
若接收到，则信道预约成功；否则，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，并在等待所述第三等待时长后重新向进行信道预约。
可选地，所述处理单元402，还用于：设置所述RTS帧、所述CTS帧以及所述数据帧的帧格式以及所述数据帧中有效数据字段。
可选地，所述处理单元402，具体用于，所述RTS帧、CTS帧以及所述数据帧的格式中均包括两个字节的持续时间Duration字段。
可选地，所述处理单元402，具体用于，确定第一等待时长以及第二等待时长，包括：
根据信道占用时长与所述数据帧中Duration字段表示的时长之间预设的关系，确定所述有效数据字段所占用的字节数与所述时隙长度之间的关系；
根据所述字节数与所述时隙长度之间的关系，以及信道利用率与所述字节数和所述时隙长度之间预设的关系，确定出所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；
根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长。
可选地，所述处理单元402，具体用于，根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长，包括：
根据如下公式确定出所述第一等待时长：
TDIFS＝2*Tproc+3*Tslot
其中，TDIFS表示所述第一等待时长；Tslot表示所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；Tproc＝d/c，d表示预设的的卫星轨道高度，c表示电磁波传播速度，c＝3.0×108；
通过如下公式确定出所述第二等待时长：
TSIFS＝Tslot+2*Tproc
其中，TSIFS表示所述第二等待时长。
可选地，所述处理单元402，具体用于，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，包括：
通过如下公式计算所述第三等待时长：
TEIFS＝TSIFS+4*Tslot
其中，TEIFS表示所述第三等待时长。
可选地，所述处理单元402，具体用于，根据所述侦听结果进行信道预约，包括：
若所述侦听结果为信道被占用，则解析侦听到的所述RTS或所述CTS帧，并根据解析结果计算信道占用时间；
根据所述信道占用时间更新所述当前值。
可选地，所述处理单元402，具体用于：
在等待所述第二等待时长后向所述卫星发送数据帧，并判断继续等待所述第二等待时长后是否接收到所述卫星反馈的确认帧ACK；
若未接收到，则重传所述数据帧，直到接收到所述ACK为止。
参见图5，本申请提供一种地面节点，该地面节点，包括：
存储器501，用于存储至少一个处理器所执行的指令；
处理器502，用于执行存储器中存储的指令执行图2所述的方法。
本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行图2所述的方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种适用于星地链路的通信方法，其特征在于，包括：
确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值；
若是，则对信道进行侦听得到侦听结果，并在所述信道处于空闲时进行信道预约，以及在预约成功后向卫星发送数据帧；
所述信道预约具体包括：确定第一等待时长以及第二等待时长，并在等待所述第一等待时长后从竞争窗口中随机选择一个随机数，根据所述随机数计算退避时长；
判断在所述退避时长内是否侦听到请求发送RTS帧或者准许发送CTS帧；
若未侦听到，则等待所述第二等待时长，并判断在所述第二等待时长内是否接收到所述卫星反馈的准许发送CTS帧；
若接收到，则信道预约成功；否则，根据所述第二等待时长计算第三等待时长，并在等待所述第三等待时长后重新进行信道预约；
其中，确定第一等待时长以及第二等待时长，包括：
根据信道占用时长与数据帧中Duration字段表示的时长之间预设的关系，确定有效数据字段所占用的字节数与时隙长度之间的关系；
根据所述字节数与所述时隙长度之间的关系，以及信道利用率与所述字节数和所述时隙长度之间预设的关系，确定出所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；
根据所述利用率最大时所对应的所述时隙长度，确定出所述第一等待时长以及所述第二等待时长；所述第一等待时长根据如下公式确定：
TDIFS＝2*Tproc+3*Tslot
其中，TDIFS表示所述第一等待时长；Tslot表示所述利用率最大时所对应的所述时隙长度；Tproc＝d/c，d表示预设的的卫星轨道高度，c表示电磁波传播速度，c＝3.0×108；
所述第二等待时长根据如下公式确定出：
TSIFS＝Tslot+2*Tproc
其中，TSIFS表示所述第二等待时长；
根据所述第二等待时长计算第三等待时长，具体为：
TEIFS＝TSIFS+4*Tslot
其中，TEIFS表示所述第三等待时长。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定第一等待时长以及第二等待时长之前，还包括：设置所述RTS帧、所述CTS帧以及所述数据帧的帧格式以及所述数据帧中有效数据字段。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述RTS帧、CTS帧以及所述数据帧的格式中均包括两个字节的持续时间Duration字段。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，若所述信道被占用，则解析侦听到的所述RTS或所述CTS帧，并根据解析结果计算信道占用时间；根据所述信道占用时间更新所述当前值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在预约成功后向卫星发送数据帧，包括：
在等待所述第二等待时长后向所述卫星发送数据帧，并判断继续等待所述第二等待时长后是否接收到所述卫星反馈的确认帧ACK；
若未接收到，则重传所述数据帧，直到接收到所述ACK为止。
6.一种适用于星地链路的通信装置，其特征在于，用于实现如权利要求1-5任一项所述的方法，包括：
判断单元，用于确定预设的计数器的当前值，并判断所述当前值是否为预设阈值；
处理单元，用于若是，则对信道进行侦听，并在所述信道处于空闲时进行信道预约，以及在预约成功后向卫星发送数据帧。
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