[发明专利]一种基于时间抢占预留信道的星地网络切换方法

说明书

本发明提供了一种基于时间抢占预留信道的星地网络切换方法，在本策略中小区Ⅰ和小区Ⅲ是俩个地面网络的小区，小区Ⅱ为卫星网络小区，小区Ⅰ为所有含有要切换卫星网络的用户的小区合集，小区Ⅲ为所有卫星网络用户要切换到的小区的合集。在小区Ⅱ中已无可用公共信道，只剩下专给切换使用的预留信道，而小区Ⅱ有新呼叫接入请求时，系统可根据本策略的判决规则来抢占预留信道以接纳此新呼叫接入。该策略是以信道预留为基础，基于预切换时间，在不影响上一个小区的切换性能的前提下，判断出新呼叫用户是否可以强占本小区中的空闲预留信道，来降低新呼叫阻塞率，提高卫星资源利用率。

技术领域：

本发明涉及星地网络融合技术领域，特别涉及一种基于时间抢占预留信道星地网络切换方法。

背景技术：

目前在传统移动通信的研究中很少有人考虑到卫星的应用。然而卫星具有覆盖范围广，覆盖波束大，组网灵活，通信不受地理环境限制等优点，可以实现真正意义的全球移动通信，包括在陆地蜂窝网络覆盖不到的边远地区、沙漠、河海、极地、空间中。所以通过卫星通信的支持，可以实现移动通信系统的全球化、综合化和个人化的主要目标，能够向用户提供更大的容量、更大的带宽和更灵的活服务。随着两项技术的发展，为实现真正全球无缝覆盖的移动通信体系，将地面移动通信网络与卫星移动通信网络相互融合，将可能成为未来移动通信系统发展的一个大趋势。

目前，虽然针对星地融合网络中星地网络间的切换的策略和算法的研究已经展开了很长时间，但公开的研究成果与文献资源还很少。2006年，美国移动卫星风险公司(MSV，Mobile Satellite Venture)在其公开的一项发明专利中，提出了一种基于地面和空间的切换技术，这种切换方法通过综合判断信号的接受、发射和干扰情况三方面因素来判决终端应该接入卫星网络还是地面网络。当终端处于卫星网络与地面网络共同覆盖的区域时，只有终端同时满足策略所规定的发射功率和干扰阀值条件时，终端才会接入地面网络，否则就接入到卫星网络。尽管目前针对星地网络切换的相关成果很少，但人们对单独的地面网络和卫星网络的切换的研究一直未曾停止，因此，可以根据已有的经典切换方法，再结合星地融合网络的自身特点进行改进，设计出合适的星地网络间的切换方法。

星地网络之间切换场景将会有很多：高速移动中的用户，为减少频繁的切换应尽可能地切换到卫星网络；在地面网络覆盖区域的边缘处，用户为保证通信能力也需切换到卫星网络；在应急场合中，地面网络因自然灾害或其它因素而瘫痪时，用户也要切换到卫星网络中去，因此研究卫星移动网络与地面移动网络之间的切换问题，使用户能够快速高效地完成星地网络之间的切换，实现卫星移动网络与地面移动网络之间的无缝融合，是十分必要的。

发明内容：

本发明提供一种基于时间抢占预留信道的星地网络切换方法，旨在改善星地网络切换中因信道预留而造成无切换呼叫时预留信道无法使用的资源浪费问题。本发明依据切换用户的预切换时间判断预留信道的使用情况，新呼叫可抢占预留信道来进行通信，提高资源利用率。

为了实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：

一种基于时间抢占预留信道的星地网络切换方法，所述的星地网络包括地面网络和卫星网络，地面网络和卫星网络共用一张核心网，地面网络覆盖的区域称为地面小区，卫星网络覆盖的区域称为卫星小区；其特征在于，包括以下步骤：

(1)来自地面小区的新呼叫到达卫星小区时，卫星小区按照信道预留结合切换排队策略分配信道，如果分配成功，则将新呼叫通过分配的信道接入到卫星小区，新呼叫接入成功，结束本流程；否则跳转到步骤(2)；

(2)查看卫星小区中是否有可用的空闲预留信道，如果有，则跳转到步骤(3)，否则此新呼叫被拒绝，结束本流程；

(3)计算地面小区中最早要切换到卫星小区的用户的预切换时间和卫星小区中最早要切换到地面小区的用户的预切换时间的时间差；

(4)判断步骤(3)中的时间差是否大于0，如果是，则跳转到步骤(8)，否则，跳转到步骤(5)；