一种基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方法组成比例

本发明专利技术提供了一种基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方法：向卫星发出资源分配请求；建立基于马尔可夫的状态转移概率矩阵，预测下一周期内的业务量；根据所述预测下一周期内的业务流量对业务请求进行分类，得到最优分配方式；将所述最优分配方式反馈至卫星，并进行接入，从而完成卫星上行链路的带宽资源分配。本发明专利技术通过马尔可夫理论的引入，解决了传统卫星通信架构的高延迟问题；通过FIFO原则将业务进行入队和出队操作，并对业务划分不同的优先级，实现了各种业务的资源分配，既保证了不同类型终端的QoS，又实现了同一评级业务的公平。本发明专利技术有效地降低业务请求到NCC的时延，同时也减少使用NCC的计算资源。

A method of satellite uplink bandwidth resource allocation based on Markov prediction

【技术实现步骤摘要】
一种基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方法
本专利技术属于通信
，尤其涉及一种基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方法。
技术介绍
随着通信网络的发展，用户对于卫星通信的需求不断提高，卫星通信已经成为整个通信网络不可或缺的一部分。卫星通信相比传统地面网络的优势在于覆盖区域广阔，偏远和海上地区，通信质量高可靠性强等等。由于卫星带宽资源是有限的，因此对于卫星带宽资源的计算和分配是一个十分具有研究和挑战性的问题，一方面，要保证带宽资源合理公正的分配，另一方面，要解决卫星请求带宽资源的延迟问题。未来网络中，越来越多的物联网设备需要通信和传输，设备的种类和要求也多种多样，因此卫星既要保证服务质量，又要协调各终端的要求。现今的卫星带宽资源分配方案有静态分配方案和动态分配方案两种，静态分配方案主要思想就是流量一旦到达卫星网络当中，控制中心计算带宽资源并分配带宽，这个方案可以确保较低的延迟，但是卫星资源利用率不高，因为是即来即分配思想，不论哪种类型的流量，只有接入传输，立即分配资源，对于突发性流量无法有效处理。另外一种方案是动态分配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、向卫星发出资源分配请求；/nS2、根据所述资源分配请求建立基于马尔可夫的状态转移概率矩阵，并根据所述状态转移概率矩阵预测下一周期内的业务量；/nS3、根据所述下一周期内的业务流量对业务请求进行分类，并通过网络控制中心NCC整理业务类型和业务请求，得到最优分配方式；/nS4、将所述最优分配方式反馈至卫星，并进行接入，从而完成卫星上行链路的带宽资源分配。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、向卫星发出资源分配请求；
S2、根据所述资源分配请求建立基于马尔可夫的状态转移概率矩阵，并根据所述状态转移概率矩阵预测下一周期内的业务量；
S3、根据所述下一周期内的业务流量对业务请求进行分类，并通过网络控制中心NCC整理业务类型和业务请求，得到最优分配方式；
S4、将所述最优分配方式反馈至卫星，并进行接入，从而完成卫星上行链路的带宽资源分配。


2.根据权利要求1所述的基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：
S201、初始化卫星历史业务量数据U；
S202、根据所述资源分配请求划分状态空间E；
S203、根据各个状态空间E的数据区间以及每段时间内的卫星业务量，获取频数转移矩阵fij；
S204、根据所述频数转移矩阵fij计算得到状态转移概率矩阵；
S205、根据所述状态转移概率矩阵以及当前时刻业务量x(t)计算得到下一时刻的预测业务量x'(t+1)；
S206、根据下一时刻的预测业务量x'(t+1)以及下一时刻的实时业务量x(t+1)，计算得到预测误差pr；
S207、判断所述预测误差pr是否小于预设的阈值，若是，则将下一时刻的预测业务量x'(t+1)反馈至网络控制中心NCC，并进入步骤S3，否则，将下一时刻的实时业务量x(t+1)反馈至网络控制中心NCC，并进入步骤S3，从而完成对下一周期内业务量的预测。


3.根据权利要求2所述的基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方法，其特征在于，所述状态转移概率矩阵的表达式如下：



其中，pij表示状态转移概率矩阵中的第i行第j列的元素，fij表示从i到j状态转移出现的次数。


4.根据权利要求1所述的基于马尔可夫预测的卫星上行链路带宽资源分配方...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖丹，韩钧，王文滔，李慧，张明，陈雪，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51