一种卫星反向信道资源分配方法、装置及卫星通信系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种卫星反向信道资源分配方法、装置及卫星通信系统，涉及卫星通信技术领域。所述方法是在获取各个卫星通信终端在各种数据上的反向传输所需时隙数量后，先确定满足级别优先传输需求的且所述各种数据的反向信道时隙分配量，然后再确定满足终端优先传输需求的且所述各个卫星通信终端在所述各种数据上的反向信道时隙再分配量，最后通过前向广播方式将分配结果传送至所述各个卫星通信终端，如此可利用前一级分配解决终端优先级数据的发送公平性问题，利用后一级分配解决终端间数据的发送公平性问题，进而提高卫星反向信道资源的使用效率，便于实际应用和推广。便于实际应用和推广。便于实际应用和推广。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星反向信道资源分配方法、装置及卫星通信系统


[0001]本专利技术属于卫星通信
，具体涉及一种卫星反向信道资源分配方法、装置及卫星通信系统。

技术介绍

[0002]在卫星通信系统中，一般前向信道资源充足，通常使用广播通信方式；而反向信道资源紧张，一般使用MF
‑
TDMA(MultiFrequency Time Division Multiple Access，多频时分多址接入)通信方式，以便供多个卫星通信终端共享反向信道资源。由于用户的不同数据有不同的反向传输优先级，以及每个卫星通信终端的传输服务速率也不相同，因此需要解决如何协调终端间以及终端自身内部数据间的信道资源竞争问题。此外，受限于卫星反向信道资源，在反向信道上还可能出现拥塞情况，为了减少对用户服务质量(Quality of Service，缩写QoS)的影响，也需要对反向信道资源进行合理分配。
[0003]在卫星通信系统的反向传输过程中，既要满足终端的流量数据发送需求，又要保证终端间的数据发送公平性，这通常是一个难以协调的问题，尤其是在反向信道资源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星反向信道资源分配方法，其特征在于，由卫星反向网关执行，包括：获取N个卫星通信终端中的各个卫星通信终端在M种数据中的各种数据上的反向传输所需时隙数量，其中，N表示正整数，M表示不小于2的正整数，所述M种数据与预设的M个优先级别一一对应，所述反向传输所需时隙数量与对应卫星通信终端准备反向传输对应数据的当前积压量正相关；针对所述各种数据，累加所述各个卫星通信终端在对应数据上的反向传输所需时隙数量，得到对应的反向传输所需时隙总数量；根据反向信道时隙待分配总量、所述各种数据的反向传输所需时隙总数量和与所述M个优先级别一一对应的M个预设权重值，确定满足级别优先传输需求的且所述各种数据的反向信道时隙分配量，其中，所述预设权重值与对应的优先级别正相关，所述级别优先传输需求是指优先级别越高，越优先传输对应的数据；根据所述各种数据的反向信道时隙分配量、所述各个卫星通信终端的反向信道时隙最大允许分配量、所述各个卫星通信终端的传输服务速率比率和所述各个卫星通信终端在所述各种数据上的反向传输所需时隙数量，确定满足终端优先传输需求的且所述各个卫星通信终端在所述各种数据上的反向信道时隙再分配量，其中，所述反向信道时隙最大允许分配量与对应卫星通信终端的传输服务设置速率正相关，所述传输服务速率比率是指传输服务即时速率与传输服务名义速率的比值，所述终端优先传输需求是指卫星通信终端的传输服务速率比率越小，越优先分配传输对应的数据；将所述各个卫星通信终端在所述各种数据上的反向信道时隙再分配量传送至卫星前向网关，以便再通过所述卫星前向网关及卫星前向链路广播传送至所述各个卫星通信终端。2.根据权利要求1所述的卫星反向信道资源分配方法，其特征在于，获取N个卫星通信终端中的各个卫星通信终端在M种数据中的各种数据上的反向传输所需时隙数量，包括：接收由卫星通信终端上报的积压数据报告信息，其中，所述积压数据报告信息包含有所述卫星通信终端准备反向传输M种数据的当前积压量，M表示不小于2的正整数，所述M种数据与预设的M个优先级别一一对应；根据所述积压数据报告信息，按照如下公式换算得到所述卫星通信终端在所述M种数据中的各种数据上的反向传输所需时隙数：式中，m表示不大于M的正整数，B
m
表示所述卫星通信终端在所述M种数据中按照优先级别从高至低顺序依次排列的第m种数据上的反向传输所需时隙数，b
m
表示所述卫星通信终端准备反向传输所述第m种数据的当前积压量且单位为比特位，MP表示所述卫星通信终端的已知调制参数且单位为比特位每符号，CP表示所述卫星通信终端的已知编码参数且无单位，B0表示已知的符号数每时隙，ceil()表示向上取整函数；根据所述卫星通信终端在所述各种数据上的反向传输所需时隙数，按照如下公式更新本地为所述卫星通信终端维持的且与所述M种数据一一对应的M个虚拟队列的虚拟队列长度：
VQL
m
＝B
m
‑
γ*G
mrRTT,m
式中，VQL
m
表示与所述第m种数据对应的虚拟队列长度，γ表示在未开启最近一个往返传输时长RTT模拟时的零值或在开启最近一个往返传输时长RTT模拟时的且取值范围为(0,1]的预设参数值，G
mrRTT,m
表示在最近一个往返传输时长RTT内为所述卫星通信终端在所述第m种数据上分配的反向信道时隙分配总量；针对与所述第m种数据对应的虚拟队列长度VQL
m
，在每一次时隙分配后，按照自减该次为所述卫星通信终端在所述第m种数据上分配的反向信道时隙分配量来进行对应的虚拟队列长度更新；在分配时机到达时，根据本地为所有卫星通信终端维持的M个虚拟队列，获取N个卫星通信终端中的各个卫星通信终端在M种数据中的各种数据上的反向传输所需时隙数量，其中，N表示所述所有卫星通信终端的终端总数，所述反向传输所需时隙数量等于为对应卫星通信终端维持的对应虚拟队列的虚拟队列长度。3.根据权利要求1所述的卫星反向信道资源分配方法，其特征在于，根据反向信道时隙待分配总量、所述各种数据的反向传输所需时隙总数量和与所述M个优先级别一一对应的M个预设权重值，确定满足级别优先传输需求的且所述各种数据的反向信道时隙分配量，包括：针对所述各种数据，按照如下公式确定对应的反向信道时隙分配量：G
m,fd
＝min(E
m
,B
m,sum
,A
m
)式中，m表示不大于M的正整数，G
m,fd
表示所述M种数据中按照优先级别从高至低顺序依次排列的第m种数据的反向信道时隙分配量，min()表示取最小值函数，E
m
表示与所述第m种数据对应的反向信道时隙分配期望值且有E
m
＝floor(w
m
*G)+CO
m
，floor()表示向下取整函数，w
m
表示与所述第m种数据对应的优先级别的预设权重值且与对应的优先级别正相关，G表示所述反向信道时隙待分配总量，CO
m
表示在未设置公平性周期时的零值或在设置有公平性周期时与所述第m种数据对应的且前T次分配存在的反向信道时隙分配结余量，T表示所述公平性周期且为正整数，所述公平性周期是指出于增大终端吞吐量目的而人为设置的终端带宽限定周期，B
m,sum
表示所述第m种数据的反向传输所需时隙总数量，A
m
表示与所述第m种数据对应的反向信道时隙当前可用量；若判定还有剩余的反向信道时隙，则按照优先级别从高至低顺序依次遍历更新所述各种数据的反向信道时隙分配量：G
m,fd
＝G
m,fd
+min(B
m,lo
,A
lo
)式中，B
m,lo
表示在所述第m种数据上的反向信道时隙所需剩余量，A
lo
表示在首轮遍历过程中动态变化的反向信道时隙当前剩余量；若再次判定还有剩余的反向信道时隙，则按照如下公式再次遍历更新所述各种数据的反向信道时隙分配量：式中，G
ss
表示在再次判定还有剩余的反向信道时隙时的反向信道时隙剩余量；若最后判定还有剩余的反向信道时隙，则按照优先级别从高至低顺序再依次遍历更新所述各种数据的反向信道时隙分配量：
式中，G
ts
表示在最后一轮遍历过程中动态变化的反向信道时隙当前剩余量。4.根据权利要求1所述的卫星反向信道资源分配方法，其特征在于，根据所述各种数据的反向信道时隙分配量、所述各个卫星通信终端的反向信道时隙最大允许分配量、所述各个卫星通信终端的传输服务速率比率和所述各个卫星通信终端在所述各种数据上的反向传输所需时隙数量，确定满足终端优先传输需求的且所述各个卫星通信终端在所述各种数...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐钧，崔全杰，刘浩，
申请(专利权)人：航天科工空间工程网络技术发展杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：