CN115474289A - 用于天地一体化通信系统的资源管理方法、系统、计算机装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于天地一体化通信系统的资源管理方法、系统、计算机装置及存储介质，资源管理方法包括调用分布于多级工作轨道的多个通信卫星，对于每个在路由分配中成为路由节点而非最后一跳的通信卫星，获取自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差并确定通信卫星对应的优先级，根据多个优先级所确定的优先顺序，选择出一个通信卫星作为下一跳，选择出一个目标AMF网元，最后一跳的通信卫星通过目标AMF网元接入通信核心网等步骤。本发明综合考虑了通信卫星和AMF网元的硬件本身及其所形成的链路的拓扑结构的影响，用户终端该数据链路接入通信核心网，能够获得较低的通信时延，从而保障通信质量。本发明广泛应用于卫星通信技术领域。

Description

用于天地一体化通信系统的资源管理方法、系统、计算机装置 及存储介质

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其是一种用于天地一体化通信系统的资源管理方法、系统、计算机装置及存储介质。

背景技术

天地一体化通信系统结合了地面的通信网络和太空中运行的卫星网络各自的优势，具有覆盖范围广等特点。然而，天地一体化通信系统本身所占据的空间及其所服务的用户终端的活动空间巨大，因此需要尤其注意信号时延的影响。目前的天地一体化通信系统，存在一些硬件设计或者软件控制不当的问题，导致一方面，信号在天地一体化通信系统本身的硬件中传递或者被软件处理的过程产生了较大的时延，另一方面，由于不当的路由分配，信号在不合适的路径中传递，除了信号在空间中传递本身产生的时延外，还不必要地再次经历了硬件的接收、处理、发送等过程产生了新的时延，这两方面的时延叠加在一起造成了天地一体化通信的时延严重，影响使用体验甚至造成不可用。

发明内容

针对目前的天地一体化通信的时延严重等技术问题，本发明的目的在于提供一种用于天地一体化通信系统的资源管理方法、系统、计算机装置及存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种用于天地一体化通信系统的资源管理方法，包括：

确定多个通信卫星各自对应的工作轨道；

调用分布于多级工作轨道的多个通信卫星，用于从用户终端到通信核心网之间的路由分配；

对于每个在路由分配中成为路由节点而非最后一跳的通信卫星，获取自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差，根据所述通信卫星对应的轨道级差确定所述通信卫星对应的优先级，根据多个所述优先级所确定的优先顺序，从其他各个通信卫星中选择出一个通信卫星作为下一跳；

对于作为最后一跳的通信卫星，从所述通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个目标AMF网元；

控制作为最后一跳的通信卫星通过所述目标AMF网元接入所述通信核心网。

进一步地，所述用于天地一体化通信系统的资源管理方法还包括：

获取分布于低轨的多个通信卫星的星历数据；

根据所述星历数据，确定距离所述用户终端最近的通信卫星；

以距离所述用户终端最近的通信卫星作为第一跳；

控制作为第一跳的通信卫星接受所述用户终端接入。

进一步地，所述获取自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差，包括：

对各所述工作轨道进行编号；其中，对应高度越大的所述工作轨道，对应的编号越大；

获取成为路由节点而非最后一跳的通信卫星对应的工作轨道编号，与其他各个通信卫星对应的工作轨道编号之间的差值；

以所述差值作为所述轨道级差。

进一步地，所述根据所述通信卫星对应的轨道级差确定所述通信卫星对应的优先级，包括：

对于数值越大的所述轨道级差对应的所述通信卫星，分配越高的所述优先级。

进一步地，所述确定多个通信卫星各自对应的工作轨道，包括：

获取多个通信卫星各自对应的实际运行轨道；

将所述通信卫星对应的所述实际运行轨道，确定为所述通信卫星对应的所述工作轨道。

进一步地，所述确定多个通信卫星各自对应的工作轨道，包括：

获取多个通信卫星各自对应的实际运行轨道；

建立多个虚拟运行轨道；

根据所述通信卫星对应的所述实际运行轨道，将所述通信卫星对应至相应的所述虚拟运行轨道；

获取所述通信卫星的服务质量参数；

根据所述服务质量参数，对所述通信卫星对应的所述虚拟运行轨道进行保持或调整；

将所述通信卫星对应的所述虚拟运行轨道，确定为所述通信卫星对应的所述工作轨道。

进一步地，所述从所述通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个目标AMF网元，包括：

获取各所述AMF网元的运行数据；

建立逻辑回归模型；所述逻辑回归模型用于对所述运行数据所属类型的数据进行处理，输出预测值；

分别将各所述AMF网元的运行数据输入至所述逻辑回归模型，获取所述逻辑回归模型分别输出的用户数预测值；

选择对应最小的所述用户数预测值的所述AMF网元，作为所述目标AMF网元。

另一方面，本发明实施例还包括一种用于天地一体化通信系统的资源管理系统，所述用于天地一体化通信系统的资源管理系统包括：

通信核心网；

地面测控系统；所述地面测控系统用于确定多个通信卫星各自对应的工作轨道；

运控中心；所述运控中心用于调用分布于多级工作轨道的多个通信卫星，用于从用户终端到通信核心网之间的路由分配；

资源管理中心；所述资源管理中心用于对于每个在路由分配中成为路由节点而非最后一跳的通信卫星，获取自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差，根据所述通信卫星对应的轨道级差确定所述通信卫星对应的优先级，根据多个所述优先级所确定的优先顺序，从其他各个通信卫星中选择出一个通信卫星作为下一跳；对于作为最后一跳的通信卫星，从所述通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个目标AMF网元；控制作为最后一跳的通信卫星通过所述目标AMF网元接入所述通信核心网。

另一方面，本发明实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例中的用于天地一体化通信系统的资源管理方法。

另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例中的用于天地一体化通信系统的资源管理方法。

本发明的有益效果是：实施例中的用于天地一体化通信系统的资源管理方法，能够从多个通信卫星和多个AMF网元中选择出合适的通信卫星和AMF网元，建立从用户终端到通信核心网之间的数据链路，该数据链路所经过的通信卫星和AMF网元是根据其所在轨道或者工作状态等条件优选出来的，综合考虑了通信卫星和AMF网元的硬件本身及其所形成的链路的拓扑结构的影响，用户终端该数据链路接入通信核心网，能够获得较低的通信时延，从而保障通信质量。

附图说明

图1为实施例中的用于天地一体化通信系统的资源管理方法的各步骤示意图；

图2为实施例中用于天地一体化通信系统的资源管理系统的示意图；

图3为实施例中各个通信卫星对应的实际运行轨道和虚拟运行轨道的示意图；

图4为实施例中请进行路由分配的过程的示意图。

具体实施方式

本实施例中，参照图1，用于天地一体化通信系统的资源管理方法包括以下步骤：

S1.确定多个通信卫星各自对应的工作轨道；

S2.调用分布于多级工作轨道的多个通信卫星，用于从用户终端到通信核心网之间的路由分配；

S3.对于每个在路由分配中成为路由节点而非最后一跳的通信卫星，获取自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差，根据通信卫星对应的轨道级差确定通信卫星对应的优先级，根据多个优先级所确定的优先顺序，从其他各个通信卫星中选择出一个通信卫星作为下一跳；

S4.对于作为最后一跳的通信卫星，从通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个目标AMF网元；

S5.控制作为最后一跳的通信卫星通过目标AMF网元接入通信核心网。

本实施例中，可以在图2所示的用于天地一体化通信系统的资源管理系统中应用步骤S1-S5。参照图2，资源管理系统包括通信核心网(具体可以是5G核心网)、地面测控系统、运控中心和资源管理中心，其中地面测控系统、运控中心和资源管理中心可以是分设的，即使用不同的计算机设备分别执行地面测控系统、运控中心和资源管理中心的功能，也可以是一体的，即使用相同的计算机设备同时执行地面测控系统、运控中心和资源管理中心的功能。

本实施例中，通信核心网设置了多个AMF(Access and Mobility ManagementFunction，接入和移动性管理功能)网元。

具体地，资源管理系统可以对天地一体化通信系统中的通信卫星进行管理，天地一体化通信系统中包括低轨卫星、中轨卫星和高轨卫星等分布在不同轨道上的通信卫星，这些通信卫星可以供用户终端接入，并选择不同通信卫星作为路由节点，建立用户终端-通信卫星-通信卫星……通信卫星-通信核心网形式的通信链路，使得用户终端能够最终接入通信核心网。

本实施例中，用户终端可以是手机、笔记本电脑、平板电脑或者专用的终端设备等设备。可以由地面测控系统执行步骤S1，由运控中心执行步骤S2，由资源管理中心执行步骤S3-S5。

本实施例中，参照图2，可以对高轨、中轨、低轨等每条通信卫星的每条运行轨道分别设置至少一个地面测控系统和一个运控中心，然后设置一个资源管理中心分别对各运控中心进行统一的管理。地面测控系统、运控中心和资源管理中心可以分别由计算机设备来运行，其中地面测控系统还包括能够与通信卫星建立连接的天线等部件。

本实施例中，在执行步骤S1-S5之前，可以给整个卫星系统中的每个通信卫星分配唯一的MAC48地址，MAC48地址的格式如下：01-00-5e-xx-xx-xx。一个是6个字节，这6个字节的MAC地被分成两段，各三个字节，前面三个字节用来标识生产厂商(OUI-OrganistionallyUnique Identifier)，后三个字节则用来标识这个厂商的不同的网络设备，后面三个字节可以用来给不同的通信卫星分配不同的MAC地址。此处的MAC地址可以通过随机算法生成，一旦出现冲突的，则重新生成，如此直到给每一个通信卫星分配到唯一的MAC48地址。

通过向每个通信卫星分配唯一的MAC48地址，可以通过通信卫星的MAC48地址来区分各个通信卫星。

本实施例中，在执行步骤S1，也就是确定多个通信卫星各自对应的工作轨道这一步骤时，具体可以执行以下步骤：

S101A.获取多个通信卫星各自对应的实际运行轨道；

S102A.将通信卫星对应的实际运行轨道，确定为通信卫星对应的工作轨道。

步骤S101A-S102A是步骤S1的一种执行方式。

步骤S101A中，可以通过检测通信卫星的星历，从而确定各个通信卫星各自对应的实际运行轨道。例如，图2中，每个通信卫星分别属于低轨卫星、中轨卫星和高轨卫星，这表明这些通信卫星分别运行在低轨道、中轨道、高轨道上。其中，低轨道、中轨道、高轨道的具体高度，可能与不同地区或者不同专业组织的标准有关，并且这些标准可能会随着时间变化而变化。

步骤S102A中，将通信卫星对应的实际运行轨道，确定为通信卫星对应的工作轨道。例如，对于低轨卫星来说，其工作轨道便是其实际运行轨道，即低轨道。

通过执行步骤S101A-S102A，可以根据星历等数据直接确定通信卫星对应的工作轨道，所需要的数据处理过程较少。

本实施例中，在执行步骤S1，也就是确定多个通信卫星各自对应的工作轨道这一步骤时，具体可以执行以下步骤：

S101B.获取多个通信卫星各自对应的实际运行轨道；

S102B.建立多个虚拟运行轨道；

S103B.根据通信卫星对应的实际运行轨道，将通信卫星对应至相应的虚拟运行轨道；

S104B.获取通信卫星的服务质量参数；

S105B.根据服务质量参数，对通信卫星对应的虚拟运行轨道进行保持或调整；

S106B.将通信卫星对应的虚拟运行轨道，确定为通信卫星对应的工作轨道。

步骤S101B-S106B是步骤S1的另一种执行方式。

步骤S101B与步骤S101A相同，也可以通过检测通信卫星的星历，从而确定各个通信卫星各自对应的实际运行轨道。例如，图3中，每个通信卫星分别属于低轨卫星、中轨卫星和高轨卫星，这表明这些通信卫星分别运行在低轨道、中轨道、高轨道上。

步骤S102B中，建立多个虚拟运行轨道，例如图3中的第1轨道、第2轨道、第3轨道、第4轨道和第5轨道为虚拟运行轨道，各个通信卫星并未实际运行在这些轨道上。

步骤S103B中，可以建立实际运行轨道与某些虚拟运行轨道的初始对应关系，例如设定高轨道与第5轨道的初始对应关系、中轨道与第3轨道的初始对应关系、低轨道与第1轨道的初始对应关系。将每个实际运行轨道上的通信卫星映射至具有初始对应关系的虚拟运行轨道，例如，参照图3中的实线箭头，将高轨卫星全部映射至第5轨道，将中轨卫星全部映射至第3轨道，将低轨卫星全部映射至第1轨道。

步骤S104B中，获取各个通信卫星的服务质量参数。其中，可以使用符合ITU标准的Qos参数作为服务质量参数，即“定义在一个或多个对象的集体行为上的一套质量需求的集合”。服务质量参数具体可以包括吞吐量、传输延迟和错误率等参数。

步骤S105B中，可以获取各个实际运行轨道上的通信卫星的服务质量参数基准范围，这一基准范围可以通过计算某一时刻该实际运行轨道上的全部通信卫星的服务质量参数的平均值，再在平均值的基础上进行上下浮动得到。服务质量参数基准范围能够反映这条实际运行轨道上的通信卫星的服务质量参数普遍水平。例如，高轨道对应的服务质量参数基准范围为[a1,a2]，中轨道对应的服务质量参数基准范围为[a3,a4]，低轨道对应的服务质量参数基准范围为[a5,a6]，其中a1<a2<a3<a4<a5<a6。

步骤S105B中，参照图3中的虚线箭头，以初始被分配到第1轨道的通信卫星为例，其一开始全部属于低轨卫星，如果一个第1轨道中的通信卫星的服务质量参数在[a5,a6]范围内，那么表示这个通信卫星的服务质量参数与低轨卫星的普遍服务质量参数是匹配的，可以将这个通信卫星保持在第1轨道；如果一个第1轨道中的通信卫星的服务质量参数在[a3,a4]范围内，那么表示这个通信卫星的服务质量参数与低轨卫星的普遍服务质量参数不匹配，而是与中轨卫星的普遍服务质量参数匹配，可以将这个通信卫星调整到中轨道对应的第3轨道；如果一个第1轨道中的通信卫星的服务质量参数比[a5,a6]范围低，而又比[a3,a4]范围高，那么表示这个通信卫星的服务质量参数与低轨卫星的普遍服务质量参数和中轨卫星的普遍服务质量参数均不匹配，处于低轨卫星的普遍服务质量参数与中轨卫星的普遍服务质量参数之间的范围，可以将这个通信卫星调整到低轨道对应的第1轨道与中轨道对应的第3轨道之间的虚拟运行轨道，即第2轨道。

步骤S106B中，将经过步骤S105B保持或调整后通信卫星对应的虚拟运行轨道，确定为通信卫星对应的工作轨道。执行步骤S101B-S106B之后，对于一个通信卫星来说，其工作轨道是指第1轨道、第2轨道……等的虚拟运行轨道，而不是低轨道、中轨道、高轨道等实际运行轨道。

通过执行步骤S101B-S106B，能够突破业内将通信卫星的轨道规定在低轨道等有限个固定轨道的限制，而将通信卫星映射到虚拟运行轨道，其中虚拟运行轨道的数量可以更多，从而将多个通信卫星分布在不同的虚拟运行轨道上，而且还可以根据设定的规则，突破实际运行的限制，根据通信卫星的服务质量参数调整通信卫星的运行轨道，后续步骤中有利于对不同的虚拟运行轨道上的通信卫星执行不同的处理，从而更有利于对天地一体化通信系统进行资源管理。

步骤S2中，调用通过步骤S1确定的多个通信卫星，根据步骤S101A-S102A的执行结果，这些通信卫星分布在低轨道、中轨道、高轨道等实际运行轨道；根据步骤S101B-S106B的执行结果，这些通信卫星分布在第1轨道、第2轨道、第3轨道等虚拟运行轨道。

步骤S3中，进行路由分配的过程可以如图4所示，其中通信卫星C为最新确定的路由节点，通信卫星B为通信卫星C的上一跳，路由分配要求寻找相对于通信卫星C的下一跳，候选的通信卫星包括通信卫星D、通信卫星E、通信卫星F等。对于通信卫星C而言，由于还需要寻找通信卫星C的下一跳，因此通信卫星C并非最后一跳的通信卫星。可以获取通信卫星C自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差，其中，“其他各个通信卫星”可以指全部通信卫星中除了通信卫星C之外的其他通信卫星，也可以限制为通信卫星D、通信卫星E、通信卫星F等有可能成为下一跳的候选通信卫星。

步骤S3中，在确定通信卫星C与其他通信卫星对应的轨道级差时，具体可以执行以下步骤：

S301.对各工作轨道进行编号；其中，对应高度越大的工作轨道，对应的编号越大；

S302.获取成为路由节点而非最后一跳的通信卫星对应的工作轨道编号，与其他各个通信卫星对应的工作轨道编号之间的差值；

S303.以差值作为轨道级差。

步骤S301中，可以参照图3，其中的第1轨道、第2轨道、第3轨道、第4轨道、第5轨道的编号分别为1、2、3、4、5，其中第5轨道对应高度最大的高轨道，第3轨道对应高度中等的中轨道，第1轨道对应高度最小的低轨道。

步骤S302中，分别获取通信卫星C与通信卫星D、通信卫星C与通信卫星E、通信卫星C与通信卫星F等之间对应的工作轨道编号的差值。假设通信卫星C为低轨卫星，对应第2轨道，通信卫星D为低轨卫星，对应第1轨道，通信卫星E为中轨卫星，对应第5轨道，通信卫星F为高轨卫星，对应第4轨道，那么通信卫星C与通信卫星D之间的工作轨道编号的差值为2-1＝1，通信卫星C与通信卫星E之间的工作轨道编号的差值为2-5＝-3，通信卫星C与通信卫星F之间的工作轨道编号的差值为2-4＝-2。

步骤S303中，以步骤S302计算得到的差值作为轨道级差。例如，根据步骤S302的结果，通信卫星C与通信卫星D之间的轨道级差为1，通信卫星C与通信卫星E之间的轨道级差为-3，通信卫星C与通信卫星F之间的轨道级差为-2。

通过执行步骤S301-S303，能够获得本次路由节点与作为下一跳候补的通信卫星之间的轨道级差，从而为执行后续步骤提供必要的数据。

步骤S3中，在根据通信卫星对应的轨道级差确定通信卫星对应的优先级时，具体可以执行以下步骤：

S304.对于数值越大的轨道级差对应的通信卫星，分配越高的优先级。

根据步骤S303的执行结果，通信卫星C与通信卫星D之间的轨道级差为1，通信卫星C与通信卫星E之间的轨道级差为-3，通信卫星C与通信卫星F之间的轨道级差为-2。步骤S304中，通信卫星C与通信卫星D、通信卫星E、通信卫星F之间的轨道级差由大到小排列，应该为1(对应属于低轨卫星的通信卫星D)、-2(对应属于高轨卫星的通信卫星F)、-3(对应属于中轨卫星的通信卫星E)，因此作为下一跳候选的通信卫星中，优先级按照从高到底的排序为通信卫星D、通信卫星F、通信卫星E，即优先选择通信卫星D作为通信卫星C的下一跳，在通信卫星D不可用时考虑选择通信卫星F作为通信卫星C的下一跳，在通信卫星F不可用时考虑选择通信卫星F作为通信卫星E的下一跳。

本实施例中，由于通信卫星C、通信卫星D、通信卫星E、通信卫星F的选择具有任意性，因此在任何时候需要确定下一跳时，都可以把当前路由节点视为本实施例中的通信卫星C，把可能成为下一跳的通信卫星视为本实施例中的通信卫星D、通信卫星E、通信卫星F等，从而确定下一跳。

通过执行步骤S301-S304，能够确定下一跳的选择方式，而且在以通信卫星对应的实际运行轨道作为工作轨道的情况下，能够优先寻找轨道更低的通信卫星作为下一跳，次之寻找轨道相同的通信卫星作为下一跳，最后才考虑寻找轨道更高的通信卫星作为下一跳，能够尽量降低路由过程中的时延；在以通信卫星对应的虚拟运行轨道作为工作轨道的情况下，能够突破实际运行轨道的限制，同时考虑了通信卫星的实际运行轨道和服务质量参数的影响，使得实际时延更低但是轨道更高的通信卫星也有可能优先成为下一跳(参照通信卫星E和通信卫星F的例子)，从而扩大下一跳的选择面，有利于进一步降低通信时延。

步骤S4中，在寻找到作为最后一跳的通信卫星后，从通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个AMF网元作为目标AMF网元；

步骤S5中，控制作为最后一跳的通信卫星，通过步骤S4选择出的目标AMF网元接入通信核心网。

通过执行步骤S4和S5，能够从多个AMF网元中选择出最优的AMF网元供接入，有利于进一步降低时延。

本实施例中，在执行步骤S4，也就是从通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个目标AMF网元这一步骤时，具体可以执行以下步骤：

S401.获取各AMF网元的运行数据；

S402.建立逻辑回归模型；逻辑回归模型用于对运行数据所属类型的数据进行处理，输出预测值；

S403.分别将各AMF网元的运行数据输入至逻辑回归模型，获取逻辑回归模型分别输出的用户数预测值；

S404.选择对应最小的用户数预测值的AMF网元，作为目标AMF网元。

步骤S401中，可以获取各AMF网元各自的时间戳x1、位置信息x2和偏差值ω0等运行数据。

步骤S402中，建立形如y＝w1x+w2x′+ω的逻辑回归模型。该模型能够接收与时间戳x1同类型的数据x、与位置信息x2同类型的数据x′以及与偏差值ω0同类型的数据ω，进行处理后输出预测值。其中，w1和w2表示逻辑回归模型的工作参数，具体为逻辑回归过程所使用的权重。在建立逻辑回归模型之后，执行步骤S403之前，可以使用训练集对逻辑回归模型进行训练，训练后的逻辑回归模型具有预测功能。

步骤S403中，分别将各AMF网元的运行数据输入至逻辑回归模型，获取逻辑回归模型分别输出的用户数预测值。例如，对于其中一个AMF网元，将其对应的时间戳x1、位置信息x2和偏差值ω0输入至逻辑回归模型，获取逻辑回归模型输出的用户数预测值y＝w1x1+w2x2+ω0。其中用户数预测值y的意义是该AMF网元在未来一个时刻或者时间段内，所接入的用户终端的数量预测值。

在执行步骤S403得到各个AMF网元各自的用户数预测值之后，步骤S404中，选择出对应最小的用户数预测值的那个AMF网元，作为目标AMF网元。通过逻辑回归模型的原理可知，目标AMF网元的用户数预测值最小，目标AMF网元的负荷能力的期望是最优的，用户终端通过各个通信卫星路由节点以及目标AMF网元接入通信核心网，可以获得低时延。

本实施例中，用于天地一体化通信系统的资源管理方法包括以下步骤：

S6.获取分布于低轨的多个通信卫星的星历数据；

S7.根据星历数据，确定距离用户终端最近的通信卫星；

S8.以距离用户终端最近的通信卫星作为第一跳；

S9.控制作为第一跳的通信卫星接受用户终端接入。

通过执行步骤S6-S9，可以选择出距离用户终端最近的通信卫星作为第一跳，使得用户终端能够选择时延较低的第一跳，通过步骤S3-S5所确定的数据链路接入通信核心网，能够获得较低的时延。

可以通过编写执行本实施例中的用于天地一体化通信系统的资源管理方法的计算机程序，将该计算机程序写入至计算机装置或者存储介质中，当计算机程序被读取出来运行时，执行本实施例中的用于天地一体化通信系统的资源管理方法，从而实现与实施例中的用于天地一体化通信系统的资源管理方法相同的技术效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种用于天地一体化通信系统的资源管理方法，其特征在于，所述用于天地一体化通信系统的资源管理方法包括：

确定多个通信卫星各自对应的工作轨道；

调用分布于多级工作轨道的多个通信卫星，用于从用户终端到通信核心网之间的路由分配；

对于每个在路由分配中成为路由节点而非最后一跳的通信卫星，获取自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差，根据所述通信卫星对应的轨道级差确定所述通信卫星对应的优先级，根据多个所述优先级所确定的优先顺序，从其他各个通信卫星中选择出一个通信卫星作为下一跳；

对于作为最后一跳的通信卫星，从所述通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个目标AMF网元；

控制作为最后一跳的通信卫星通过所述目标AMF网元接入所述通信核心网。

2.根据权利要求1所述的用于天地一体化通信系统的资源管理方法，其特征在于，所述用于天地一体化通信系统的资源管理方法还包括：

获取分布于低轨的多个通信卫星的星历数据；

根据所述星历数据，确定距离所述用户终端最近的通信卫星；

以距离所述用户终端最近的通信卫星作为第一跳；

控制作为第一跳的通信卫星接受所述用户终端接入。

3.根据权利要求1所述的用于天地一体化通信系统的资源管理方法，其特征在于，所述获取自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差，包括：

对各所述工作轨道进行编号；其中，对应高度越大的所述工作轨道，对应的编号越大；

获取成为路由节点而非最后一跳的通信卫星对应的工作轨道编号，与其他各个通信卫星对应的工作轨道编号之间的差值；

以所述差值作为所述轨道级差。

4.根据权利要求1所述的用于天地一体化通信系统的资源管理方法，其特征在于，所述根据所述通信卫星对应的轨道级差确定所述通信卫星对应的优先级，包括：

对于数值越大的所述轨道级差对应的所述通信卫星，分配越高的所述优先级。

5.根据权利要求1所述的用于天地一体化通信系统的资源管理方法，其特征在于，所述确定多个通信卫星各自对应的工作轨道，包括：

获取多个通信卫星各自对应的实际运行轨道；

将所述通信卫星对应的所述实际运行轨道，确定为所述通信卫星对应的所述工作轨道。

6.根据权利要求1所述的用于天地一体化通信系统的资源管理方法，其特征在于，所述确定多个通信卫星各自对应的工作轨道，包括：

获取多个通信卫星各自对应的实际运行轨道；

建立多个虚拟运行轨道；

根据所述通信卫星对应的所述实际运行轨道，将所述通信卫星对应至相应的所述虚拟运行轨道；

获取所述通信卫星的服务质量参数；

根据所述服务质量参数，对所述通信卫星对应的所述虚拟运行轨道进行保持或调整；

将所述通信卫星对应的所述虚拟运行轨道，确定为所述通信卫星对应的所述工作轨道。

7.根据权利要求1所述的用于天地一体化通信系统的资源管理方法，其特征在于，所述从所述通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个目标AMF网元，包括：

获取各所述AMF网元的运行数据；

建立逻辑回归模型；所述逻辑回归模型用于对所述运行数据所属类型的数据进行处理，输出预测值；

分别将各所述AMF网元的运行数据输入至所述逻辑回归模型，获取所述逻辑回归模型分别输出的用户数预测值；

选择对应最小的所述用户数预测值的所述AMF网元，作为所述目标AMF网元。

8.一种用于天地一体化通信系统的资源管理系统，其特征在于，所述用于天地一体化通信系统的资源管理系统包括：

通信核心网；

地面测控系统；所述地面测控系统用于确定多个通信卫星各自对应的工作轨道；

运控中心；所述运控中心用于调用分布于多级工作轨道的多个通信卫星，用于从用户终端到通信核心网之间的路由分配；

资源管理中心；所述资源管理中心用于对于每个在路由分配中成为路由节点而非最后一跳的通信卫星，获取自身与其他各个通信卫星之间的轨道级差，根据所述通信卫星对应的轨道级差确定所述通信卫星对应的优先级，根据多个所述优先级所确定的优先顺序，从其他各个通信卫星中选择出一个通信卫星作为下一跳；对于作为最后一跳的通信卫星，从所述通信核心网中的多个AMF网元中选择出一个目标AMF网元；控制作为最后一跳的通信卫星通过所述目标AMF网元接入所述通信核心网。

9.一种计算机装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行权利要求1-7任一项所述的用于天地一体化通信系统的资源管理方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行权利要求1-7任一项所述的用于天地一体化通信系统的资源管理方法。

Images