CN115499930A - 一种卫星网络通信资源分配方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种卫星网络通信资源分配方法及系统，用户终端向通信资源分配中心发送通信资源分配请求，所述通信资源分配中心接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，所述通信资源分配中心将所述资源分配列表分别发送至所述用户终端和所述资源分配列表所涉及的各个卫星；所述用户终端在所述活动区域利用所述起止时间以及所述资源分配列表所指示的可用的卫星网络通信资源信息，实现与所述资源分类列表所涉及的各个卫星的通信；解决了大量终端竞争有限通信资源而产生的拥塞问题，在通信资源总量不变的前提下，大幅度提高低轨卫星网络的可用容量，能够同时为更多的终端提供救援通信服务。
Description
技术领域
本申请属于通信领域，特别涉及一种卫星网络通信资源分配方法及系统。
背景技术
我国幅员辽阔，地理条件复杂，随着航海、航空、长途运输、地质勘探、科学考察、登山探险等经济活动发展迅猛，促使相关联的全球搜救通信的需求规模也迅速发展。目前，我国的地面网络，还很难做到大范围的覆盖，更难以有及时准确的遇险报警和搜救网络；还有相当多的边远地区，甚至还无法建立地面网络利用卫星搜救系统，实现遇险的报警和定位，是我国目前在现有技术条件下最有效的全球搜救手段。
然而，现有的通信资源申请和分配方法在终端数量众多的时候会堵塞卫星的接入信道，严重影响网络通信效果。
因此，需要提出一种卫星网络通信资源分配方法，以解决大量终端竞争有限卫星通信资源而产生的拥塞问题。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本申请提供了一种卫星网络通信资源分配方法，包括：用户终端向通信资源分配中心发送通信资源分配请求，所述通信资源分配请求用于请求所述通信资源分配中心分配卫星网络通信资源，其中所述通信资源分配请求包括以下一项或者多项：用户终端的活动区域，需要通信的起止时间，加密通信信息以及用户终端身份信息；所述通信资源分配中心接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，所述资源分配列表用于指示可用的卫星网络通信资源；所述通信资源分配中心将所述资源分配列表分别发送至所述用户终端和所述资源分配列表所涉及的各个卫星；所述用户终端在所述活动区域结合所述起止时间以及所述资源分配列表所指示的可用的卫星网络通信资源信息，实现与所述资源分配列表所涉及的各个卫星的通信；从而能够在终端众多时实现对有限的卫星网络通信资源的合理有效的分配，大幅度提高低轨卫星网络的可用容量，能够同时为更多的终端提供救援通信服务。
本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：
第一方面，本申请实施例提供一种卫星网络通信资源分配方法，包括：
用户终端向通信资源分配中心发送通信资源分配请求，所述通信资源分配请求用于请求所述通信资源分配中心分配卫星网络通信资源，其中所述通信资源分配请求包括以下一项或者多项：用户终端的活动区域，需要通信的起止时间，加密通信信息以及用户终端身份信息；
所述通信资源分配中心接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，所述资源分配列表用于指示可用的卫星网络通信资源；
所述通信资源分配中心将所述资源分配列表分别发送至所述用户终端和所述资源分配列表所涉及的各个卫星；
所述用户终端在所述活动区域利用所述起止时间以及所述资源分配列表所指示的可用的卫星网络通信资源信息，实现与所述资源分配列表所涉及的各个卫星的通信；其中，所述用户终端与卫星的通信规则包括：所述用户终端到达所述活动区域后，在所述资源分配列表分配的第一次通信开始时间，使用分配的通信频点以及相关参数与所述资源分配列表中的第一卫星开始第一次通信，所述第一次通信结束后，所述用户终端采用和第一次通信同样的规则依次与所述资源分配列表中的其他卫星进行通信。
进一步地，所述通信资源分配中心接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，包括：
所述通信资源分配中心从所述通信资源分配请求中获取所述用户终端的活动区域和需要通信的起止时间；
执行检索操作，按照所述用户终端的活动区域，检索出所述需要通信的起止时间内依次飞过所述活动区域的所有卫星列表，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表。
进一步地，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表，包括：
按照顺序遍历所述所有卫星列表，判断每个卫星上是否存在未分配的通信资源，如果存在未分配的通信资源，则为所述用户终端分配所述通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中；如果不存在未分配的通信资源，则判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，如果有可以释放的通信资源，则释放所述可以释放的通信资源，则为所述用户终端分配所述释放后的通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中。
进一步地，所述判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，包括：
按照用户设备的等级或者按照预定的优先级来进行判断，其中高等级的用户设备可以占用低等级的用户设备的通信资源，或者，优先级高的用户设备可以占用优先级低的用户设备的通信资源。
进一步地，所述用户终端与所述通信资源分配中心之间通过无线或者有线通信网络进行通信。
第二方面，本申请实施例提供一种卫星网络通信资源分配系统，所述系统包括：通信资源分配中心，卫星，用户终端以及卫星地面指挥测控中心；其中
所述用户终端用于向通信资源分配中心发送通信资源分配请求，所述通信资源分配请求用于请求所述通信资源分配中心分配卫星网络通信资源，其中所述通信资源分配请求包括以下一项或者多项：用户终端的活动区域，需要通信的起止时间，加密通信信息以及用户终端身份信息；
所述通信资源分配中心用于接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，所述资源分配列表用于指示可用的卫星网络通信资源；
所述通信资源分配中心还用于将所述资源分配列表分别发送至所述用户终端和所述资源分配列表所涉及的各个卫星；
所述用户终端还用于在所述活动区域利用所述起止时间以及所述资源分配列表所指示的可用的卫星网络通信资源信息，实现与所述资源分配列表所涉及的各个卫星的通信；其中，所述用户终端与卫星的通信规则包括：所述用户终端到达所述活动区域后，在所述资源分配列表分配的第一次通信开始时间，使用分配的通信频点以及相关参数与所述资源分配列表中的第一卫星开始第一次通信，所述第一次通信结束后，所述用户终端采用和第一次通信同样的规则依次与所述资源分配列表中的其他卫星进行通信。
进一步地，所述通信资源分配中心用于接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，包括：
所述通信资源分配中心用于从所述通信资源分配请求中获取所述用户终端的活动区域和需要通信的起止时间；并执行检索操作，按照所述用户终端的活动区域，检索出所述需要通信的起止时间内依次飞过所述活动区域的所有卫星列表，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表。
进一步地，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表，包括：
按照顺序遍历所述所有卫星列表，判断每个卫星上是否存在未分配的通信资源，如果存在未分配的通信资源，则为所述用户终端分配所述通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中；如果不存在未分配的通信资源，则判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，如果有可以释放的通信资源，则释放所述可以释放的通信资源，则为所述用户终端分配所述释放后的通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中。
进一步地，所述判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，包括：
按照用户设备的等级或者按照预定的优先级来进行判断，其中高等级的用户设备可以占用低等级的用户设备的通信资源，或者，优先级高的用户设备可以占用优先级低的用户设备的通信资源。
进一步地，所述用户终端与所述通信资源分配中心之间通过无线或者有线通信网络进行通信。
通过本申请实施例提供的卫星网络通信资源分配方法以及系统，能够有效地解决高密度终端争夺卫星资源，且造成链路拥塞的问题，实现终端众多而卫星网络通信资源有限的情况下的资源的有效和分配，从而可以为更多的终端提供救援以及其他重要服务。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例中的卫星网络通信资源分配系统的系统结构图；
图2为本申请一实施例中的卫星网络通信资源分配方法的时序图；
图3为本申请一实施例中的卫星网络通信资源分配方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，除非另外定义，本公开一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
下面对本申请的相关技术进行介绍：
全球卫星搜救系统COSPAS/SARSAT是国际海事卫星组织推行的全球海上遇险与安全系统的重要组成部分，使用低高度卫星为全球包括极区在内的海上、陆上和空中提供遇险报警及定位服务，以使遇险者得到及时有效的救助。
整个全球卫星搜救系统采用由近地轨道卫星（LEOSAR）、中轨道卫星(MEOSAR)和静止轨道卫星（GEOSAR）组成的网络，该系统还包括地面接收站和控制与协调中心，其任务在于提供准确可靠的求救信号和定位数据，协助搜寻和救援（SAR）机构援救遇险人员。全系统由如下设备组成：
（1）示位信标
遇险示位信标是一种专用无线通信终端，使用121.5MHz、243MHz、406MHz频率发送求救信号。当用户遇险后，遇险示位信标发出121.5/406MHz的遇险报警信号，经卫星转发后，由遍布全球的本地用户终端（LUT）接收并计算出遇险目标的位置，随后经国际通信网络通知遇险地区的相关搜救部门进行搜救。
（2）卫星星座
搜救卫星星座是由COSPAS卫星和美国的SARSAT卫星组成，卫星高度为850～1000km，主要任务是接收遇险示位信标发出的遇险报警信号，然后转发到搜救力量所装备的用户终端（LUT）。
（3）地面分系统
地面分系统包括搜救接收终端（LUT）和搜救任务控制中心（MCC）两大部分：1）LUT跟踪搜救卫星并接收卫星转发下来的遇险示位信标信号和数据，从中解析出信标识别码和位置数据，同时又实时修正卫星的轨道参数，把信标的报警数据和统计信息送给相应的搜救任务控制中心（MCC）。2）MCC的主要功能是：收集、整理、储存和分类从LUT与其它MCC送来的数据；在COSPAS/SARSAT系统内与其它MCC进行信息交换；过滤虚假报警，解除模糊值；把报警和定位数据分发到有关的搜救协调中心（RCC）或搜救协调点（SPOC）。
全球卫星搜救系统中，示位信标在向卫星发起通信请求时，二者之间无线通信资源是由卫星自主进行分配的，这种方式能够很好满足示位信标总数较少的场景。
相关技术在发起通信时需要由卫星接收终端的接入请求，为终端分配无线信道资源，允许终端在某个频点、某个时隙或者时段内和卫星进行通信，这种技术在已有的专网内是有效的，因为已有的专网，终端数量一般不会太多，卫星上的无线信道资源基本可满足通信需求。
然而，随着社会和经济的进步，未来搜救网、物联网所服务的终端数量将远超传统专网，在地面上会出现海量的小型低功耗救援设备或物联网设备，太空中的低轨搜救卫星数量是有限的，每颗卫星所能提供通信服务的无线信道数量也是有限的，在单颗卫星的服务区内可能存在数万到数百万的终端，如果终端直接向卫星申请资源，则将在卫星的接入信道上产生频繁的碰撞。考虑到搜救或者物联网通信设备通信速率只能达到几十Kbps，现有的通信资源申请和分配方法在终端数量众多的时候会堵塞卫星的接入信道，严重影响网络通信效果。
高密度终端设备引发接入困难的根本原因在于，相关技术在实现接入时，一般采用侦听-退让的机制来避免碰撞，即终端在发起接入前会侦听信道是否空闲，如果已经有其他终端在接入，则会延迟一段时间再次发起接入试探；当终端密度较大时，这种退避时间会很长，而且因为隐藏终端问题，这种技术还不能完全避免碰撞的产生。一颗低轨卫星的过顶时间一般不会超过10分钟（轨道高度不超过900公里），如果终端在10分钟内不能完成接入，则会丧失这一次通信机会，因而使问题更加严重。
因此，需要采用本申请提供的卫星完了通信资源分配方法，用于解决全球搜救和物联通信的低轨卫星网络，在面对海量终端竞争接入时的通信资源高效、合理分配问题。
本申请的核心思想是：通过增加集中的通信资源分配中心，将整个卫星网络的通信资源的分配权集中到资源分配中心，所有的终端在接入网络前，由资源分配中心分配合适的通信资源，实现全网资源的高效利用；从而，从根本上解决了大量终端竞争有限通信资源而产生的拥塞问题，将在通信资源总量不变的前提下，大幅度提高低轨卫星网络的可用容量，且能够同时为更多的终端提供救援通信服务。
本申请的具体思路可以包括以下几个方面：
（1）在整个包括终端、卫星、地面站和指挥测控中心组成的系统中，增加一个通信资源分配中心；
（2）通信资源分配中心集中管理所有在轨通信卫星所具备的通信资源，包括但不限于通信频点、时间，以及调制解调所需的其他资源；
（3）用户终端在每次任务使用前，需要通过地面上的有线或无线通信网络，向通信资源分配中心发起任务登记，任务登记信息中包括用户终端未来任务中，所处的区域位置、需要通信的时间等，可以是全天24小时，也可以时1天中特定的几个时段等；
（4）通信资源分配中心在接收到任务登记请求后，根据通信发生的地域和时间，确定在申请的时间内有哪些卫星会通过任务区上空，从这些卫星所具备的通信资源中，分配出可供用户使用的频点、通信时间集合或者通信时隙集合等，通过有线或无线方式下发到用户终端上；
（5）用户终端根据资源分配中心下发的资源分配列表，在预定的时间，预定的地点以及预定的通信频率，和卫星展开通信，并在通信时段结束后停止通信。资源分配列表包括一系列上述通信频率和通信时段等，保障用户终端能够使用顺序出现的卫星，实现较为连续的通信。
上述方法，从根本上避开了高密度终端竞争接入卫星，以及每十分钟左右就要重新接入的问题（现在的卫星飞离了终端上空，新来的卫星又要重新接入），从而大幅度提高了终端接入的效率，避免了多余的网络开销，并大大提高了实际可用的网络容量。
本申请的卫星网络通信资源分配方法及系统适用于执行全球搜救通信任务的低轨卫星网络，这并不是限制限定的。
下面结合附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先，参照图1，对发明的卫星网络通信资源分配方法进行详细说明：
图1示出了本申请一实施例中的卫星网络通信资源分配系统的系统结构图；所述系统包括多个终端，例如可以是物联终端，搜救终端等；还包括低轨卫星，卫星指挥测控中心，通信资源分配中心。
本实施例提供一种卫星网络通信资源分配方法，包括：
用户终端向通信资源分配中心发送通信资源分配请求，所述通信资源分配请求用于请求所述通信资源分配中心分配卫星网络通信资源，其中所述通信资源分配请求包括以下一项或者多项：用户终端的活动区域，需要通信的起止时间，加密通信信息以及用户终端身份信息；
具体地，所述用户终端可以采用有线或者无线的方式将通信资源分配请求发送至通信资源分配中心。
示例性地，上述的一项或者多项信息的后两项信息，加密通信信息和用户终端身份信息并不是必须的，可以根据用户终端的实际情况来进行选择与确定；例如，如果用户终端具有加密需求，则通信资源分配请求中需要携带加密通信信息。
所述通信资源分配中心接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，所述资源分配列表用于指示可用的卫星网络通信资源；
所述通信资源分配中心将所述资源分配列表分别发送至所述用户终端和所述资源分配列表所涉及的各个卫星；
示例性地，所述通信资源分配中心可以通过无线或者有线通信网络将资源分配列表发送至用户终端。
所述用户终端在所述活动区域利用所述起止时间以及所述资源分配列表所指示的可用的卫星网络通信资源信息，实现与所述资源分配列表所涉及的各个卫星的通信；
示例性地，所述用户终端与卫星的通信规则包括：所述用户终端到达所述活动区域后，在所述资源分配列表分配的第一次通信开始时间，使用分配的通信频点以及相关参数与所述资源分配列表中的第一卫星开始第一次通信，所述第一次通信结束后，所述用户终端采用和第一次通信同样的规则依次与所述资源分配列表中的其他卫星进行通信。
其中，活动区域可以采用用户终端在全球定位坐标系中的位置为基准而确定一个有效的区域范围，也可以是用户终端预测的其可能的活动区域范围；
起止时间的确定为了便于通信资源分配中心能够精确地定位到某一段时间能够为该用户终端服务的各个卫星。
示例性地，所述通信资源分配中心接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，包括：
所述通信资源分配中心从所述通信资源分配请求中获取所述用户终端的活动区域和需要通信的起止时间；
执行检索操作，例如可以按照所述用户终端的活动区域，检索出所述需要通信的起止时间内依次飞过所述活动区域的所有卫星列表，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表；
具体地，依次飞过活动区域的所有卫星可能会有重复，这样的重复卫星也进行记录，例如所有卫星列表中的卫星的序列可以是：卫星1、卫星3、卫星4、卫星1、卫星12，这里的卫星1在起止时间内两次飞过了用户终端的活动区域。
示例性地，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表，包括：
按照顺序遍历所述所有卫星列表，依次判断每个卫星上是否存在未分配的通信资源，如果存在未分配的通信资源，则为所述用户终端分配所述通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中；如果不存在未分配的通信资源，则判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，如果有可以释放的通信资源，则释放所述可以释放的通信资源，则为所述用户终端分配所述释放后的通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中。
示例性地，所述判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，包括：
按照用户设备的等级或者按照预定的优先级来进行判断，其中高等级的用户设备可以占用低等级的用户设备的通信资源，或者，优先级高的用户设备可以占用优先级低的用户设备的通信资源。
示例性地，所述用户终端与所述通信资源分配中心之间通过无线或者有线通信网络进行通信。
本申请的另一实施例公开了如下内容：
本实施例的卫星网络通信资源分配系统，由如低轨卫星网络、地面指挥测控中心、地面终端、通信资源分配中心等四个部分组成，其中地面终端通常包括用于全球救援的搜救终端，以其他用途的物联网终端组成。
所述卫星网络通信资源分配系统的系统结构说明如下（见图1所示）：
（1）低轨卫星网络：包括在低轨道运行的多颗卫星，星上搭载了支持全球搜救或物联网的通信载荷，实现全球通信覆盖；
（2）卫星地面指挥测控中心：低轨卫星网络的指挥更新，监测全网卫星的工作状态，控制卫星的轨道和任务；
（3）地面终端：包括地面搜救终端或者其他物联网终端，具有体积重量小、低成本、低功耗等特点；
（4）通信资源分配中心：系统新增的卫星通信资源分配中心，负责全网所有卫星通信资源的集中分配与管理。
本实施例的基本原理，就是将过去分散到每颗卫星执行的通信资源分配过程剥离出来，集中到资源分配中心进行；将资源分配的时间点提前，从过去通信发生时申请，提前到通信发生前进行；将通信资源申请的信道剥离出来，从过去利用卫星通信信道发起申请，改为通过地面其他的有线或无线通信网络向中心发起申请，释放了这部分通信资源。
用户终端在一定时间内，其活动区域上空依次飞过的卫星是可预知的，由通信资源分配中心按照这个顺序，从每颗卫星上检索空闲的通信资源分配給发起申请的终端使用，并将这个分配结果下发到用户终端和卫星上，这样，用户终端只需要在系统分配的时间，按照分配的频点和其他无线参数即可直接与卫星实现通信，而卫星也可按照预先的分配方案，只对分配了资源的用户终端提供通信服务。
通过本实施例的方法和系统，地面终端无需占用宝贵的卫星通信资源去竞争接入，卫星本身也可高效有序地充分执行通信任务，大幅度提高了整个网络的通信效率，避免了无序的竞争与资源浪费。
下面参照图2来对本申请的另一实施例进行详细描述：
如图2所示，本实施例的卫星网络通信资源分配方法的动作关系如下：
（1）用户终端通过其他有线或者无线通信网络，向系统的通信资源分配中心发起通信资源分配请求，请求中必须包含由用户终端的活动区域，在区域内要求进行通信的起止时间，此外针对特殊的能用，还可以有选择地包含是否需要加密通信，用户身份级别等其他申请信息；
（2）通信资源分配中心在收到特定用户的资源申请后，按照特定的算法为这个用户分配其可以使用的通信资源。
（3）通信资源分配中心通过有线或无线通信网络，将资源分配列表下发到用户终端，作为用户终端进行星地通信的依据；
（4）通信资源分配中心通过卫星指挥测控中心，将资源分配结果分别注入到列表所涉及的各颗卫星中，每颗卫星仅注入自身的资源分配结果；
（5）用户终端到达任务地域，在资源分配列表分配的第一次通信开始时间，使用分配的通信频点和其他通信参数，直接和卫星开始通信；
（6）第一次通信结束（通常是第一颗卫星飞出视野范围）后，用户终端按照资源分配列表定义等待第二次通信开始时间（通常是下一颗卫星飞进视野的时间点），并在到达时间点后，按照第二次分配的频点和其他通信参数，直接和第二颗卫星开始通信；
（7）用户终端重复步骤（6）的方法，直至所有分配的资源依次使用完毕，结束全部通信任务。
参照图3，下面对本申请的另一实施例所公开的卫星网络通信资源分配方法的流程图进行详细描述；如图3所示，本实施例中，资源分配中心的分配算法具体如下：
（1）算法开始
（2）通信资源分配中心从用户申请中，提取用户需要的通信开始时间和结束时间；
（3）通信资源分配中心按照用户申请的通信地域，在数据库中搜索步骤（2）所述时间段内依次飞过通信地域的卫星列表，有些卫星可能会多次飞过通信区域上空，在列表中也会按照顺序依次占用多项；
（4）按照顺序遍历卫星列表，判断卫星上是否存在未分配的通信资源，如果这颗卫星的通信资源已经全部被占用，转到步骤（6）；
（5）如果这颗卫星存在未分配的通信资源，则为用户分配通信资源并记入资源分配列表，然后转入步骤（8）；
（6）判断卫星上是否有可以释放的通信资源（可以按照用户登记等依据进行判断，如高级别用户可以按照自定义规则占用低级别用户按，或者高优先级通信请求占用低优先级通信的资源等）；
（7）如果有可释放的通信资源，则将该部分通信资源释放后，分配給本用户使用；
（8）完成当前这颗卫星上通信资源的分配，从卫星列表中按顺序取出下一颗卫星进行资源分配，转入步骤（4），如果卫星列表中所有的卫星已经顺序完成资源分配，则转入步骤（9）；
（9）将步骤（4）到步骤（8）中所有成功分配的通信资源按照时间按先后排序形成完成的用户通信资源分配表；
（10）资源分配中心同样通过线或无线通信网络，将通信资源分配表下发到用户终端；
（11）同时，资源分配中心将资源分配表通过卫星地面指挥测控中心，分别注入到每颗卫星上；
（12）算法结束。
本申请的另一个方面还提供了一种本申请卫星网络通信资源分配系统，所述系统包括：通信资源分配中心，卫星，用户终端以及卫星地面指挥测控中心；其中
所述用户终端用于向通信资源分配中心发送通信资源分配请求，所述通信资源分配请求用于请求所述通信资源分配中心分配卫星网络通信资源，其中所述通信资源分配请求包括以下一项或者多项：用户终端的活动区域，需要通信的起止时间，加密通信信息以及用户终端身份信息；
所述通信资源分配中心用于接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，所述资源分配列表用于指示可用的卫星网络通信资源；
所述通信资源分配中心还用于将所述资源分配列表分别发送至所述用户终端和所述资源分配列表所涉及的各个卫星；
所述用户终端还用于在所述活动区域利用所述起止时间以及所述资源分配列表所指示的可用的卫星网络通信资源信息，实现与所述资源分配列表所涉及的各个卫星的通信；
示例性地，所述用户终端与卫星的通信规则包括：所述用户终端到达所述活动区域后，在所述资源分配列表分配的第一次通信开始时间，使用分配的通信频点以及相关参数与所述资源分配列表中的第一卫星开始第一次通信，所述第一次通信结束后，所述用户终端采用和第一次通信同样的规则依次与所述资源分配列表中的其他卫星进行通信。
示例性地，所述通信资源分配中心用于接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，包括：
所述通信资源分配中心用于从所述通信资源分配请求中获取所述用户终端的活动区域和需要通信的起止时间；并执行检索操作，按照所述用户终端的活动区域，检索出所述需要通信的起止时间内依次飞过所述活动区域的所有卫星列表，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表。
示例性地，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表，包括：
按照顺序遍历所述所有卫星列表，判断每个卫星上是否存在未分配的通信资源，如果存在未分配的通信资源，则为所述用户终端分配所述通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中；如果不存在未分配的通信资源，则判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，如果有可以释放的通信资源，则释放所述可以释放的通信资源，则为所述用户终端分配所述释放后的通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中。
示例性地，所述判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，包括：
按照用户设备的等级或者按照预定的优先级来进行判断，其中高等级的用户设备可以占用低等级的用户设备的通信资源，或者，优先级高的用户设备可以占用优先级低的用户设备的通信资源。
示例性地，所述用户终端与所述通信资源分配中心之间通过无线或者有线通信网络进行通信。
需要说明的是，本实施例提供的卫星网络通信资源分配系统能够实现前面所有实施例的卫星网络通信资源分配方法，因此该系统的具体方法的操作参见前面的方法实施例，即包括所有实施例的卫星网络通信资源分配方法的内容，这里不再赘述。
通过本申请实施例提供的卫星网络通信资源分配方法以及系统，能够有效地解决高密度终端争夺卫星资源，且造成链路拥塞的问题，实现终端众多而卫星网络通信资源有限的情况下的资源的有效和分配，从而可以为更多的终端提供救援以及其他重要服务。
本申请的实施例能够实现以下技术效果：
（1）将通信资源分配权限从卫星上剥离出来，集中到通信资源分配中心；
（2）将通信资源分配的时间点从通信发生时临时提出申请，提前到通信任务开始前实施；
（3）将通信资源申请的实现方式，从直接使用卫星通信信道向卫星申请，改成借用地面已有的有线或无线通信网络进行，释放这部分卫星通信资源；
（4）整个资源分配过程，不占用卫星上宝贵的星地通信资源，仅仅需要通过卫星测控链路上传少量的分配信息。
需要说明的是，本申请一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请一个或多个实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的卫星网络通信资源分配方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存（PRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、其他类型的随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能光盘（DVD）或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的卫星网络通信资源分配方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路（IC）芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请一个或多个实施例的平台的（即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内）。在阐述了具体细节（例如，电路）以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构（例如，动态RAM（DRAM））可以使用所讨论的实施例。
本申请一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种卫星网络通信资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：
用户终端向通信资源分配中心发送通信资源分配请求，所述通信资源分配请求用于请求所述通信资源分配中心分配卫星网络通信资源，其中所述通信资源分配请求包括以下一项或者多项：用户终端的活动区域，需要通信的起止时间，加密通信信息以及用户终端身份信息；
所述通信资源分配中心接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，所述资源分配列表用于指示可用的卫星网络通信资源；
所述通信资源分配中心将所述资源分配列表分别发送至所述用户终端和所述资源分配列表所涉及的各个卫星；
所述用户终端在所述活动区域利用所述起止时间以及所述资源分配列表所指示的可用的卫星网络通信资源信息，实现与所述资源分配列表所涉及的各个卫星的通信；其中，所述用户终端与卫星的通信规则包括：所述用户终端到达所述活动区域后，在所述资源分配列表分配的第一次通信开始时间，使用分配的通信频点以及相关参数与所述资源分配列表中的第一卫星开始第一次通信，所述第一次通信结束后，所述用户终端采用和第一次通信同样的规则依次与所述资源分配列表中的其他卫星进行通信。
2.如权利要求1所述的卫星网络通信资源分配方法，其特征在于，所述通信资源分配中心接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，包括：
所述通信资源分配中心从所述通信资源分配请求中获取所述用户终端的活动区域和需要通信的起止时间；
执行检索操作，按照所述用户终端的活动区域，检索出所述需要通信的起止时间内依次飞过所述活动区域的所有卫星列表，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表。
3.如权利要求2所述的卫星网络通信资源分配方法，其特征在于，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表，包括：
按照顺序遍历所述所有卫星列表，判断每个卫星上是否存在未分配的通信资源，如果存在未分配的通信资源，则为所述用户终端分配所述通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中；如果不存在未分配的通信资源，则判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，如果有可以释放的通信资源，则释放所述可以释放的通信资源，则为所述用户终端分配所述释放后的通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中。
4.如权利要求3所述的卫星网络通信资源分配方法，其特征在于，所述判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，包括：
按照用户设备的等级或者按照预定的优先级来进行判断，其中高等级的用户设备可以占用低等级的用户设备的通信资源，或者，优先级高的用户设备可以占用优先级低的用户设备的通信资源。
5.如权利要求4所述的卫星网络通信资源分配方法，其特征在于，所述用户终端与所述通信资源分配中心之间通过无线或者有线通信网络进行通信。
6.一种卫星网络通信资源分配系统，其特征在于，所述系统包括：通信资源分配中心，卫星，用户终端以及卫星地面指挥测控中心；其中
所述用户终端用于向通信资源分配中心发送通信资源分配请求，所述通信资源分配请求用于请求所述通信资源分配中心分配卫星网络通信资源，其中所述通信资源分配请求包括以下一项或者多项：用户终端的活动区域，需要通信的起止时间，加密通信信息以及用户终端身份信息；
所述通信资源分配中心用于接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，所述资源分配列表用于指示可用的卫星网络通信资源；
所述通信资源分配中心还用于将所述资源分配列表分别发送至所述用户终端和所述资源分配列表所涉及的各个卫星；
所述用户终端还用于在所述活动区域利用所述起止时间以及所述资源分配列表所指示的可用的卫星网络通信资源信息，实现与所述资源分配列表所涉及的各个卫星的通信；其中，所述用户终端与卫星的通信规则包括：所述用户终端到达所述活动区域后，在所述资源分配列表分配的第一次通信开始时间，使用分配的通信频点以及相关参数与所述资源分配列表中的第一卫星开始第一次通信，所述第一次通信结束后，所述用户终端采用和第一次通信同样的规则依次与所述资源分配列表中的其他卫星进行通信。
7.如权利要求6所述的卫星网络通信资源分配系统，其特征在于，所述通信资源分配中心用于接收所述通信资源分配请求，基于所述通信资源分配请求，按照预定的算法获取对应的资源分配列表，包括：
所述通信资源分配中心用于从所述通信资源分配请求中获取所述用户终端的活动区域和需要通信的起止时间；并执行检索操作，按照所述用户终端的活动区域，检索出所述需要通信的起止时间内依次飞过所述活动区域的所有卫星列表，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表。
8.如权利要求7所述的卫星网络通信资源分配系统，其特征在于，按照预定的算法基于所有卫星列表确定所述资源分配列表，包括：
按照顺序遍历所述所有卫星列表，判断每个卫星上是否存在未分配的通信资源，如果存在未分配的通信资源，则为所述用户终端分配所述通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中；如果不存在未分配的通信资源，则判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，如果有可以释放的通信资源，则释放所述可以释放的通信资源，则为所述用户终端分配所述释放后的通信资源并将所述卫星记录在所述资源分配列表中。
9.如权利要求8所述的卫星网络通信资源分配系统，其特征在于，所述判断所述卫星是否有可以释放的通信资源，包括：
按照用户设备的等级或者按照预定的优先级来进行判断，其中高等级的用户设备可以占用低等级的用户设备的通信资源，或者，优先级高的用户设备可以占用优先级低的用户设备的通信资源。
10.如权利要求9所述的卫星网络通信资源分配系统，其特征在于，所述用户终端与所述通信资源分配中心之间通过无线或者有线通信网络进行通信。
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