一种缓解低轨卫星馈电切换中用户群切换的算法 *

刘 田，谢岸宏 ，李刚磊，张 毅，袁 田

(1.中国西南电子技术研究所，成都 610036；2.中国西安卫星测控中心，西安 710043)

0 引 言

为了在全球范围内提供宽带网络接入服务，卫星互联网发展需要部署大量非静止轨道(Non-geostationary Orbit，NGSO)卫星星座。大规模星座建设成本高，若卫星采用透明转发模式可节约成本，且星上设备更稳定可靠。具有代表性的基于透明转发的低轨卫星星座有Oneweb等[1]。

针对透明转发的低轨卫星系统，当卫星跨信关站时，星下接受当前卫星服务的用户将被迫发生跨信关站切换。该场景中被迫发生跨信关站的用户数量大，即发生群切换，在极短时间内拥塞空口，同时，大量返传数据拥塞信关站之间的接口。目前针对群切换问题已有较多研究成果[2-5]，可以有效解决小规模的群切换问题。

基于滑动覆盖的透明转发卫星跨信关站场景中卫星覆盖范围大，群切换用户规模达上万量级[6]，用户分组的思路只能满足小部分用户优先切换。此外，在不考虑为卫星系统增加空中平台、地面中继等额外设施的情况下，卫星系统通常为单层网络，垂直切换思路应用受限。

针对以上问题，本文研究低轨卫星馈电切换中的用户群切换，利用卫星跨信关站馈电切换时刻可提前预测和相邻卫星覆盖具有重叠的特点，提出一种缓解用户群切换的算法，有效减小透明转发卫星在跨信关站时的用户群规模，再配合上述其他群切换方法，整体上有效减小用户平均切换时延，提高用户切换成功率。……