一种低轨卫星通信系统的信道分配方法技术方案

本发明专利技术涉及一种低轨卫星通信系统的信道分配方法，将自适应信道预留策略和增强型排队策略相结合，根据不同信道占用率动态调整信道分配方案，包括以下步骤：通过事先分配，使每个卫星波束小区具有相同且固定的信道数量，将每个卫星波束小区中的信道分为普通信道和预留信道；由终端向卫星控制中心发送资源请求；资源请求到达后，低轨卫星通信系统判断其普通信道是否存在空闲；如果普通信道存在空闲，则依据普通信道占用率确定不同的信道分配方案进行信道分配。本发明专利技术将自适应信道预留策略和增强型排队策略相结合，充分利用信道资源并最大程度上满足不同用户需求，不可避免的牺牲小部分低优先级业务的情况下保证了系统的整体服务质量处于较高水平。

Channel allocation method for LEO satellite communication system

Channel allocation method of the present invention relates to a low orbit satellite communication system, the adaptive channel reservation strategy and enhanced the combination of queuing strategy according to the dynamic adjustment of channel allocation schemes for different channel occupancy, which comprises the following steps: through prior distribution, so that each satellite beam has the same number of small channel and fixed, each channel will in the small satellite beam is divided into reserved channel and common channel; from the terminal to the satellite control center sends a request for a resource; the resource request after the arrival of LEO satellite communication system to judge the existence of common channel idle; if the common channel is based on the existence of idle, common channel occupancy rate determining channel allocation for different channel allocation schemes. The adaptive channel reservation strategy and enhanced the combination of queuing strategy and make full use of channel resources to the maximum extent to meet the needs of different users, inevitably sacrifice some low priority under the condition of ensuring the system overall quality of service at a high level.

【技术实现步骤摘要】
一种低轨卫星通信系统的信道分配方法
本专利技术涉及一种卫星通信技术，具体为低轨卫星通信系统的信道分配方法。
技术介绍
卫星通信凭借其覆盖范围广、不受地理条件影响、可靠性高、抗毁能力强等优势，广泛应用于地面通信系统不易覆盖或建设成本过高的领域。与中高轨卫星通信系统相比，低轨卫星(LowEarthOrbit,LEO)通信系统链路时延小、路径损耗低、便于终端设备小型化，同时，点波束和频率复用技术的发展也为其提供了技术保障，被认为是最有发展前景的卫星通信系统。然而，低轨卫星运动速度快，用户切换频繁，不合理的信道分配策略会造成用户间的频率干扰，降低资源利用率，影响用户体验，因此，合理的信道分配策略对提升系统整体的服务质量至关重要。随着卫星通信的快速发展，用户密度越来越大，业务类型逐渐丰富，单一的信道分配策略易造成珍贵卫星信道资源的浪费，且无法最大程度上满足全部用户的需求，因此需要对移动用户通信质量的需求以及多媒体业务特点进行详细分析，给出合理有效的信道分配整体方案。目前的信道分配策略主要包含信道借用、保证切换和信道预留策略。对于信道预留策略，固定信道预留策略易造成较高的新呼叫阻塞率；动态信道预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低轨卫星通信系统的信道分配方法，其特征在于：将自适应信道预留策略和增强型排队策略相结合，根据不同信道占用率动态调整信道分配方案，包括以下步骤：通过事先分配，使每个卫星波束小区具有相同且固定的信道数量，将每个卫星波束小区中的信道分为普通信道和预留信道；由终端向卫星控制中心发送资源请求；资源请求到达后，低轨卫星通信系统判断其普通信道是否存在空闲；如果普通信道存在空闲，则依据普通信道占用率确定不同的信道分配方案进行信道分配。

【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星通信系统的信道分配方法，其特征在于：将自适应信道预留策略和增强型排队策略相结合，根据不同信道占用率动态调整信道分配方案，包括以下步骤：通过事先分配，使每个卫星波束小区具有相同且固定的信道数量，将每个卫星波束小区中的信道分为普通信道和预留信道；由终端向卫星控制中心发送资源请求；资源请求到达后，低轨卫星通信系统判断其普通信道是否存在空闲；如果普通信道存在空闲，则依据普通信道占用率确定不同的信道分配方案进行信道分配。2.按权利要求1所述的低轨卫星通信系统的信道分配方法，其特征在于：如果普通信道中没有空闲信道，则低轨卫星通信系统判断接入请求优先级，若为高等级业务则判断预留信道中相应等级信道是否存在空闲；如果预留信道中相应等级信道存在空闲，则直接为用户进行信道分配。3.按权利要求2所述的低轨卫星通信系统的信道分配方法，其特征在于：如果接入请求为普通业务或预留信道中相应等级信道没有空闲信道，则采用增强型排队策略；如果排队截止时间未到，则重新尝试接入；如果排队截止时间到，仍未接入，则接入失败。4.按权利要求1所述的低轨卫星通信系统的信道分配方法，其特征在于将每个卫星波束小区中的信道分为普通信道和预留信道，其中预留信道分配过程为：预留信道包括一类业务新呼叫截止门限k1、二类业务新呼叫截止门限k2、一类业务切换截止门限k′1和二类业务切换截止门限k′2，即，k1与k2间的信道允许二类新呼叫和切换呼叫接入；k2与k′1间的信道只允许切换呼叫接入；而k′1与k′2间的信道只允许二类业务的切换呼叫接入；k1以上为普通信道，允许任何业务接入，Cthresh1和Cthresh2是普通信道占用数量的阈值；采用差分进化算法求解动态信道预留的阈值k，根据预留模型和以上假设，建立信道分配的Markov过程。5.按权利要求1所述的低轨卫星通信系统的信道分配方法，其特征在于还包括以下步骤：通过服务等级判断服务质量，具体为：定义服务等级(GoS，GradeofService)为：其中，αi表示第i类业务的影响因子，β表示新呼叫的影响因子，γ表示切换呼叫的影响因子，GoS是信道预留门限ki的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国嘉，刘军，王婧，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21