基于5G核心网的低轨卫星的路由方法、系统、装置及介质与流程

技术特征：
1.一种基于5g核心网的低轨卫星的路由方法，其特征在于，包括：根据卫星星历数据和/或卫星历书数据，计算得到卫星位置；根据卫星终端的位置和所述卫星位置，计算得到第一卫星列表，所述第一卫星列表包括所述卫星终端可视范围内的所有卫星；根据5g核心网的位置和所述卫星位置，计算得到第二卫星列表，所述第二卫星列表包括所述5g核心网可视范围内的所有卫星；通过广度优先算法，获取从所述第一卫星列表到所述第二卫星列表的所有可行路径；根据目标路径上所有卫星的容量，计算得到容量矩阵，所述目标路径为所述所有可行路径中的任意一条路径；根据所述目标路径上各个卫星之间的距离，计算得到距离矩阵；根据所述所有可行路径上各个卫星的速度，计算得到速度矩阵；根据所述容量矩阵、所述距离矩阵和所述速度矩阵，从所述所有可行路径中获取最佳路由。2.根据权利要求1所述的一种基于5g核心网的低轨卫星的路由方法，其特征在于，所述根据卫星终端的位置和所述卫星位置，计算得到第一卫星列表这一步骤，包括：计算第一距离，所述第一距离为所述卫星位置距离所述卫星终端的位置的距离；将所述第一距离与第一预设门限值进行比较；筛选出第一目标卫星并构建成第一卫星列表，所述第一目标卫星为所述第一距离小于所述第一预设门限值时对应的卫星。3.根据权利要求1所述的一种基于5g核心网的低轨卫星的路由方法，其特征在于，所述根据5g核心网的位置和所述卫星位置，计算得到第二卫星列表这一步骤，包括：计算第二距离，所述第二距离为所述卫星位置距离所述5g核心网的位置的距离；将所述第二距离与第二预设门限值进行比较；筛选出第二目标卫星并构建成第二卫星列表，所述第二目标卫星为所述第二距离小于所述第二预设门限值时对应的卫星。4.根据权利要求1所述的一种基于5g核心网的低轨卫星的路由方法，其特征在于，所述通过广度优先算法，获取从所述第一卫星列表到所述第二卫星列表的所有可行路径这一步骤，包括：构建卫星关系矩阵，并记为a，式中，a
ij
表示第i颗卫星与第j颗卫星的可达性，不可达的卫星之间的关系值为10000，卫星自身互通状态为不可达，同轨且可达的卫星的关系值为1，异轨且可达的关系值为10；根据所述卫星关系矩阵，通过广度优先算法，计算得到从所述第一卫星列表到所述第二卫星列表的所有可行路径。
5.根据权利要求1所述的一种基于5g核心网的低轨卫星的路由方法，其特征在于，所述根据目标路径上所有卫星的容量，计算得到容量矩阵这一步骤，包括：获取目标路径上各个卫星的用户数及各个卫星的最大可容纳用户数；根据所述目标路径上各个卫星的用户数及各个卫星的最大可容纳用户数，计算得到容量矩阵。6.根据权利要求1所述的一种基于5g核心网的低轨卫星的路由方法，其特征在于，所述根据所述目标路径上各个卫星之间的距离，计算得到距离矩阵这一步骤，包括：确定所述目标路径上的源卫星和目的卫星；计算所述源卫星与所述目的卫星之间的距离；获取所述源卫星与所述目的卫星之间的最大可通信距离；根据所述源卫星与所述目的卫星之间的距离和所述最大可通信距离，计算得到距离矩阵。7.根据权利要求1所述的一种基于5g核心网的低轨卫星的路由方法，其特征在于，所述根据所述所有可行路径上各个卫星的速度，计算得到速度矩阵这一步骤，包括：确定目标卫星，所述目标卫星为所述所有可行路径上任意一个卫星；计算第一数据组，所述第一数据组包括所有第一卫星与所述目标卫星的速度差值绝对值，所述第一卫星为所述目标卫星所在可行路径上除所述目标卫星以外的所有卫星；从所述第一数据组中选取最大速度差值绝对值；根据所述目标卫星速度、所述第一卫星速度和所述最大速度差值绝对值，计算得到速度矩阵。8.一种基于5g核心网的低轨卫星的路由系统，其特征在于，包括：第一计算模块，用于根据卫星星历数据和/或卫星历书数据，计算得到卫星位置；第二计算模块，用于根据卫星终端的位置和所述卫星位置，计算得到第一卫星列表，所述第一卫星列表包括所述卫星终端可视范围内的所有卫星；第三计算模块，用于根据5g核心网的位置和所述卫星位置，计算得到第二卫星列表，所述第二卫星列表包括所述5g核心网可视范围内的所有卫星；第四计算模块，用于通过广度优先算法，获取从所述第一卫星列表到所述第二卫星列表的所有可行路径；第五计算模块，用于根据目标路径上所有卫星的容量，计算得到容量矩阵，所述目标路径为所述所有可行路径中的任意一条路径；第六计算模块，用于根据所述目标路径上各个卫星之间的距离，计算得到距离矩阵；第七计算模块，用于根据所述所有可行路径上各个卫星的速度，计算得到速度矩阵；获取模块，用于根据所述容量矩阵、所述距离矩阵和所述速度矩阵，从所述所有可行路径中获取最佳路由。9.一种基于5g核心网的低轨卫星的路由装置，其特征在于，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1
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7任一项所述的方法。
10.计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在被处理器执行时用于实现如权利要求1
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7任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种基于5G核心网的低轨卫星的路由方法、系统、装置及存储介质，该方法包括根据卫星星历数据和/或卫星历书数据，计算得到卫星位置；根据卫星终端的位置和卫星位置，计算得到第一卫星列表；根据5G核心网的位置和卫星位置，计算得到第二卫星列表；通过广度优先算法，获取从所述第一卫星列表到所述第二卫星列表的所有可行路径；然后计算得到容量矩阵、距离矩阵和速度矩阵；最后根据容量矩阵、距离矩阵和相对速度矩阵，能够从所有可行路径中获取最佳路由；本发明降低了星上资源开销，降低了传输时延，大大提高了系统的传输性能和数据传输效率；本发明可广泛应用于卫星移动通信技术领域。信技术领域。信技术领域。


技术研发人员：王丹 周远长 吕东
受保护的技术使用者：广州爱浦路网络技术有限公司
技术研发日：2021.06.07
技术公布日：2021/11/4