一种多波束低轨卫星智能动态信道资源分配方法组成比例

本发明专利技术涉及空天地海一体化通信技术领域，具体涉及一种多波束低轨卫星智能动态信道资源分配方法；该方法把低轨卫星作为Agent，当前业务请求时刻下的各个波束业务请求用户数量和波束对信道占用的初始状态映射为环境，在每个业务请求时刻下，根据低轨卫星所处的环境，利用Q‑learning算法来观测环境状态和获取环境的奖励信号，学习状态‑动作值函数，逐步改变信道资源分配策略，完成低轨卫星移动通信系统的动态信道资源分配，能够避免同一信道资源分配给复用距离之内的用户或波束，实现一种能够使低轨卫星移动通信系统的总体性能达到最优的信道资源分配方案。

An intelligent dynamic channel resource allocation method for multibeam LEO satellite

【技术实现步骤摘要】
一种多波束低轨卫星智能动态信道资源分配方法
本专利技术涉及空天地海一体化通信
，具体涉及一种多波束低轨卫星智能动态信道资源分配方法。
技术介绍
空天地海一体化信息网络是以地面网络为依托、天基网络为拓展，采用统一的技术架构、统一的技术体制、统一的标准规范，由天基信息网、互联网和移动通信网互联互通而成，具有多样化业务承载、异构网络互联、全域资源管理等特点。空天地海一体化信息网络作为国家重要的信息基础设施，对于国土安全、应急救灾、交通运输、经济发展等多个领域有着重大战略意义。低轨卫星通信作为空天地海一体化信息网络中的重要组成部分，有着传输路径损耗少、通信时延小、覆盖范围广、接入灵活等优势。并且在多波束低轨卫星移动通信系统中，每颗卫星携带多个波束，可以在同一频率下利用不同的波束满足频率的复用，来覆盖地面不同区域，这些波束合起来共同完成单颗卫星的地面可视区域覆盖，从而实现通信容量大幅度的增加。然而，多波束低轨卫星通信也存在一些不可避免的问题。一方面，用户建立呼叫时，必须接入到卫星某个波束内的信道中，或者是从一个波束切换到另一个波束，为确保通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多波束低轨卫星智能动态信道资源分配方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/nS1：初始化低轨卫星状态-动作值函数Q(s,a)，设定初始学习速率λ和折扣因子β；/nS2：低轨卫星通信系统通过星载多波束载荷在地面上形成N个波束表示为B＝{n|n＝1,2,…N}；系统中可用的信道集合C＝{m|m＝1,2,…M}，其中M为信道资源数；波束n的信道资源分配状态w

【技术特征摘要】
1.一种多波束低轨卫星智能动态信道资源分配方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：初始化低轨卫星状态-动作值函数Q(s,a)，设定初始学习速率λ和折扣因子β；
S2：低轨卫星通信系统通过星载多波束载荷在地面上形成N个波束表示为B＝{n|n＝1,2,…N}；系统中可用的信道集合C＝{m|m＝1,2,…M}，其中M为信道资源数；波束n的信道资源分配状态wn＝[wn，1,wn，2，…,wn,M]，其中每一项wn,m∈{0,1}表示波束n对子信道m的占用情况，1表示占用，0表示空闲未占用；则低轨卫星系统中所有波束的信道分配向量构成了卫星系统总的信道分配矩阵为W＝[w1,w2，…,wN]；当前各个波束可用的信道资源矩阵V＝[v1,v2，…,vN]，其中vn＝[vn，1,vn，2，…,vn,M]表示每个波束可用的信道资源情况，则构建t时刻的状态
S3：低轨卫星根据构建的状态预测将要采取的动作，从自己的Q值表征模块获取Q值；
S4：低轨卫星根据所处的环境和状态从可行动作集合Α(st)中依概率ε选择具有最大Q值的动作去执行；
S5：在低轨卫星每达到终止状态后给一个奖赏函数r；
S6：低轨卫星将状态-动作值函数Q(s,a)带入Bellman公式中进行迭代更新，根据奖赏函数r作为估计来选择下一步动作，并优化状态-动作值函数；
S7：每轮迭代结束时，折扣因子β进行更新，并判断折扣因子β是否小于0.01；若是，得到信道分配结果Wt；若不是，返回步骤S6。

【专利技术属性】
技术研发人员：谷林海，
申请(专利权)人：东方红卫星移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50