基于最小均方误差准则的MF‑TDMA系统均匀时隙分配方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于最小均方误差准则的MF‑TDMA系统均匀时隙分配方法，它包括以下步骤：S1：依据系统确定时隙个数N；S2：从0开始对每个时隙进行编号；S3：将时隙编号[0，N‑1]按搜索出的时隙分配方案进行时隙编号映射；S4：将映射后新的时隙编号作为终端突发的时隙。本发明专利技术在时隙位置分配层次，真正有效解决了MF‑TDMA系统中的时隙分配问题，可完成任意系统时隙个数的均匀分配，且可以完成系统时隙个数非2的n次方时的均匀时隙分配；可有效降低业务时延，时延和时延抖动性能更好。

【技术实现步骤摘要】
基于最小均方误差准则的MF-TDMA系统均匀时隙分配方法
本专利技术涉及一种基于最小均方误差准则的MF-TDMA系统均匀时隙分配方法。
技术介绍
在采用MF-TDMA技术的无线通信系统中，所有终端共享无线链路资源，系统为每个用户分配一定的无线传输资源(即时隙)用于传输数据，时隙的分配以帧为周期，分配结果以每帧分配时隙数量的方式体现。终端只能在每个MF-TDMA帧中为其分配的时隙上采用突发方式发送数据。当数据包到达终端后，必须等到为该终端分配的一个时隙的开始才能发送数据。时隙分配是MF-TDMA系统的一个重要任务，是影响业务时延、时延抖动性能和系统总体性能(无线资源利用率等)的重要因素，尤其针对语音等对时延及时延抖动要求较高的实时业务效果明显。时隙的分配实际上包含两层意思:一是时隙数量的分配，即在每帧中分配的时隙个数;二是时隙位置的分配，即分配的时隙在每帧中具体的位置分布。这两个因素都在一定程度上影响业务时延、时延抖动性能，尤其是当帧长度较长时，时隙位置分配的影响更为突出。而在MF-TDMA卫星通信系统中，帧长度设计一般较长。但目前的时隙分配方法主要是针对时隙数量的分配，而时隙位置分配的方法则很少，在卫星通信技术标准(DVB-RCS标准)中对于时隙位置的分配都是采用连续分配方式，即分配给用户的多个时隙在帧中位置是连续排列在一起的。这种方法将导致业务产生较大的时延和时延抖动，尤其是当帧长度较长时。以专利技术200810224638.8为例，该专利技术生成一个时隙分配表发送给所有终端，终端将接收到的时隙分配表中的时隙分配结果映射到特定的时隙编号模式，并通过时隙编号的高低比特位倒序获得新的时隙位置，在新的时隙位置发送数据，从而实现时隙的均匀分配。但是通过时隙编号的高低比特位进行倒序这一方式，在不同的时隙分配个数情况下其均匀情况是不一样的。本专利技术通过对不同时隙分配个数情况下其均方误差之和来表征时隙分配的均匀情况。通过计算在时隙个数为8时，顺序时隙编号分配的均方误差和为42.154，200810224638.8采用的倒序方式所产生的时隙分配方案均方误差和为16.3937，为寻求更小的均方误差和的均匀时隙分配方案，本专利技术提出了一种改进的均匀时隙分配方法，在适用范围不变的基础上，可以更加均匀的分配时隙从而降低业务的时延和时延抖动。本专利技术通过条件搜索的方式搜索出最优时隙分配方案的均方误差之和为13.9479。同样，可以搜索出任意时隙个数时的最优时隙分配方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在时隙位置分配层次，真正有效解决了MF-TDMA系统中的时隙分配问题，可完成任意系统时隙个数的均匀分配，且可以完成系统时隙个数非2的n次方时的均匀时隙分配；可有效降低业务时延，时延和时延抖动性能更好的基于最小均方误差准则的MF-TDMA系统均匀时隙分配方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：基于最小均方误差准则的MF-TDMA系统均匀时隙分配方法，它包括以下步骤：S1：依据系统确定的时隙个数记为N；S2：从0开始对每个时隙进行编号，即[0，N-1]；S3：将时隙编号[0，N-1]按最小均方误差和方法搜索出的时隙分配方案进行时隙编号映射；S4：将映射后新的时隙编号作为终端突发的时隙。所述的步骤S3中的时隙编号映射方法为：分别计算时隙分配个数为2至N-1时的均方误差，由于时隙分配个数为1和N时，所有时隙分配方案得出的均方误差均相同，因此此处不对其进行计算，然后将其进行累加求和即为时隙映射方案的均方误差和；最小均方误差准则通过遍历或搜索的方式找到一个或多个时隙映射方案，使得该映射方案的均方误差和最小。本专利技术的有益效果是：1、在时隙位置分配层次，真正有效解决了MF-TDMA系统中的时隙分配问题，可完成任意系统时隙个数的均匀分配，且可以完成系统时隙个数非2的n次方时的均匀时隙分配；2、可有效降低业务时延，尤其是对于MF-TDMA帧长越长的系统，时延和时延抖动性能明显优于其他分配方式；3、完全与现有DVB-RCS标准兼容，并可与现有多种时隙数量分配方法相结合，简单且实用。附图说明图1为本专利技术的时隙分配流程图。具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术的技术方案，但本专利技术所保护的内容不局限于以下所述。如图1所示，基于最小均方误差准则的MF-TDMA系统均匀时隙分配方法，它包括以下步骤：S1：依据系统确定的时隙个数记为N；S2：从0开始对每个时隙进行编号，即[0，N-1]；S3：将时隙编号[0，N-1]按最小均方误差和方法搜索出的时隙分配方案进行时隙编号映射，例如对于8个时隙的系统，其映射方案为：[0，3，6，1，4，7，2，5]或将其循环移位；S4：将映射后新的时隙编号作为终端突发的时隙。所述的步骤S3中的时隙编号映射方法为：分别计算时隙分配个数为2至N-1时的均方误差，由于时隙分配个数为1和N时，所有时隙分配方案得出的均方误差均相同，因此此处不对其进行计算，然后将其进行累加求和即为时隙映射方案的均方误差和；最小均方误差准则通过遍历或搜索的方式找到一个或多个时隙映射方案，使得该映射方案的均方误差和最小。例如,在8个时隙的MF-TDMA系统中，映射前时隙编号为0至7，当需要分配2个时隙时存在7种可能（01、12、23、34、45、56和67），对应这7中分配的均方误差均为3，同理可计算出时隙分配个数为3、4、5、6、7时各种分配可能对应的均方误差，见表1，所有均方误差之和即为均方误差和。表1在8个时隙系统中各种分配时隙数对应的均方误差本专利的均匀时隙分配方法得到的新的时隙号的均方误差和比专利200810224638.8小得多，且可以完成系统时隙个数非2的n次方时的均匀时隙分配，而这也是专利200810224638.8不能完成的。下面列举出系统时隙个数分别为8、10和16时时隙分配结果比较，见表1、表2和表3所示。表2系统时隙数为8时本专利与专利200810224638.8在时隙编号分配结果的对比表3系统时隙数为9时本专利与专利200810224638.8在时隙编号分配结果的对比表4系统时隙数为16时本专利与专利200810224638.8在时隙编号分配结果的对比从上面几个表格中可以看出，本专利所提供方法得到的时隙更加均匀，因此可使得系统的时延和时延抖动性能更好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于最小均方误差准则的MF‑TDMA系统均匀时隙分配方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1：依据系统确定的时隙个数记为N； S2：从0开始对每个时隙进行编号，即[0，N‑1]；S3：将时隙编号[0，N‑1]按最小均方误差和方法搜索出的时隙分配方案进行时隙编号映射； S4：将映射后新的时隙编号作为终端突发的时隙。

【技术特征摘要】
1.基于最小均方误差准则的MF-TDMA系统均匀时隙分配方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1：依据系统确定的时隙个数记为N；S2：从0开始对每个时隙进行编号，即[0，N-1]；S3：将时隙编号[0，N-1]按最小均方误差和方法搜索出的时隙分配方案进行时隙编号映射；S4：将映射后新的时隙编号作为终端突发的时隙；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣元政，张敏，杜东平，徐鹏，潘卉青，
申请(专利权)人：成都国恒空间技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51