一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法制造技术

本发明专利技术属于卫星通信技术领域，具体涉及一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法。本发明专利技术能够实现根据不同终端的通信资源需求，精确计算通信所需资源并动态分配。此算法依据资源整体结构划分，能够使卫星资源使用率最大化，达到不浪费卫星资源情况。本发明专利技术实现了资源池的动态循环利用，无需人工干预就能实现资源的动态分配及回收，极大降低了人工成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法


[0001]本专利技术属于卫星通信
，具体涉及一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法。

技术介绍

[0002]卫星通信指地球站通过卫星作为无线电中继而进行的通信。在卫星通信中，资源按需动态分配是其中最主要的环节之一，每个终端对通信所需速率要求不同，则需要根据速率档位计算正好能满足其通信需求的资源，这样既不会浪费资源也不会因分配不足而导致通信失败。资源的按需动态分配及回收，需要一套固定的分配算法体系，能够精准的计算出所需资源，这个就可以做到无需人工再干预，是一套成熟稳定的算法结构。
[0003]鉴于此，本专利技术为解决上述问题，设计一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是针对目前技术中的不足，提供了一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法。
[0005]技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法，包括以下步骤：S1.组建宽带网络，根据波束下的载波速率档位初始化载波组、载波、时隙数量及时隙归属时间片信息；S2.终端发起入网申请并成功入网，在规定的卫星、波束、波位下向网络控制软件发起资源分配申请，发送完成后等待响应结果；S3.网络控制软件根据终端资源分配申请速率及工作参数计算通信所需时隙数量并向上取整；S4.根据申请所携带波束标识，先在当前波束下寻找空闲资源；根据波束号及载波速率查询出所有满足需求的载波信息汇总；S5.网络控制软件依据当前波束查询出其同频波束标识，查找同频波束下的载波信息，并根据终端波位查询其周围波位信息用于判断同频干扰；S6.查询当前波位已分配的时间片集合并去重；S7.从当前波束下载波集合中迭代获取每个空闲资源；S8.在分配资源前，初始化一个分配结果成功与否标识符isSuccess，默认分配失败；S9.网络控制软件根据已分配终端时隙资源，按照协议格式组装帧计划报文，时隙帧计划按照每个波束下的终端波位派发，根据已占用的时隙所属时间片组装帧计划报文；S10.终端向网络控制软件发送通信结束申请，网络控制软件根据终端地址查询出已分配给此终端的时隙资源，并释放资源，修改时隙状态为空闲状态，再重新组装时隙帧计
划报文及波束指向控制报文，发送给星载代理层，至此终端通信结束完成。
[0006]进一步的，通信所需时隙数量计算公式如下：
[0007]其中N表示通信所需时隙数量，dn表示通信所需速率，dr表示当前速率档位下的标准信息速率，df表示载波下的时隙数量。
[0008]进一步的，所述同频干扰指两个相同频率波束下，其中一个波束下载波时隙被波位占用，则同频波束下该波位的左波位、右波位、左上波位、左下波位、右上波位、右下波位都不能分配时隙资源。
[0009]进一步的，在步骤S8中，资源分配成功，则将isSuccess标识符置为成功，isSuccess为成功，则向星载代理发送帧计划及波束指向控制报文；资源分配失败，则返回失败结果，向申请终端发送资源分配失败响应结果。
[0010]有益效果：本专利技术能够实现根据不同终端的通信资源需求，精确计算通信所需资源并动态分配。此算法依据资源整体结构划分，能够使卫星资源使用率最大化，达到不浪费卫星资源情况。本专利技术实现了资源池的动态循环利用，无需人工干预就能实现资源的动态分配及回收，极大降低了人工成本。
附图说明
[0011]图1为本专利技术流程图；图2为本专利技术波束捷变工作模式示意图；图3为本专利技术相控阵业务波束波位规划图；图4为本专利技术载波时间片分布图；图5为本专利技术波束指向控制流程图。
实施方式
[0012]下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0013]实施例1，根据图1
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图5作进一步解释说明。
[0014]本专利技术提供一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法，包括以下步骤：S1.组建宽带网络，根据波束下的载波速率档位初始化载波组、载波、时隙数量及时隙归属时间片信息。
[0015]S2.终端发起入网申请并成功入网，在规定的卫星、波束、波位下向网络控制软件发起资源分配申请，发送完成后等待响应结果。
[0016]S3.网络控制软件根据终端资源分配申请速率及工作参数计算通信所需时隙数量并向上取整，计算公式如下：；
其中N表示通信所需时隙数量，dn表示通信所需速率，dr表示当前速率档位下的标准信息速率，df表示载波下的时隙数量。
[0017]S4.根据申请所携带波束标识，先在当前波束下寻找空闲资源。根据波束号及载波速率查询出所有满足需求的载波信息汇总。
[0018]S5.网络控制软件依据当前波束查询出其同频波束标识，查找同频波束下的载波信息，并根据终端波位查询其周围波位信息用于判断同频干扰。同频干扰指两个相同频率波束下，若其中一个波束下载波时隙被波位占用，则同频波束下该波位的左波位、右波位、左上波位、左下波位、右上波位、右下波位都不能分配时隙资源，防止同频干扰。
[0019]S6.查询当前波位已分配的时间片集合并去重，为保障时隙资源的高利用率，优先从已分配的时间片中获取时隙资源，优先分配，若已分配的时间片中无满足资源，再从其它时间片中查找资源。
[0020]S7.从当前波束下载波集合中迭代获取每个空闲资源，并判断该时隙是否有同频干扰，同一时间片下是否有其它波位使用，若条件满足其一，则从该载波集合中剔除，迭代完成后，判断剩余时隙数量是否能满足通信所需时隙数量，若满足则分配资源，终止循环；若不满足，则继续迭代寻找。
[0021]S8.在分配资源前，初始化一个分配结果成功与否标识符isSuccess，默认分配失败，若资源分配成功，则将isSuccess标识符置为成功，若isSuccess为成功，则向星载代理发送帧计划及波束指向控制报文；若为失败，则返回失败结果，向申请终端发送资源分配失败响应结果。
[0022]S9.网络控制软件根据已分配终端时隙资源，按照协议格式组装帧计划报文，时隙帧计划按照每个波束下的终端波位派发，根据已占用的时隙所属时间片组装帧计划报文。
[0023]S10.针对TDMA波形：载波排列为8*500ksps时，每个时间片为1个时隙，每时隙2个字节表示分配的信道单元地址，未分配的时隙填0，按照载波1~8的顺序，先描述一条载波的所有时隙，再描述下一条载波，最后16字节默认填0载波排列为8*2Msps时，每个时间片为2个时隙，每时隙2个字节表示分配的信道单元地址，未分配的时隙填0，按照载波1~8的顺序，先描述一条载波的所有时隙，再描述下一条载波；载波排列为1*8Msps时，每个时间片为4个时隙，每时隙2个字节表示分配的信道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于宽带卫星网络体制下的资源动态分配算法，其特征在于：包括以下步骤：S1.组建宽带网络，根据波束下的载波速率档位初始化载波组、载波、时隙数量及时隙归属时间片信息；S2.终端发起入网申请并成功入网，在规定的卫星、波束、波位下向网络控制软件发起资源分配申请，发送完成后等待响应结果；S3.网络控制软件根据终端资源分配申请速率及工作参数计算通信所需时隙数量并向上取整；S4.根据申请所携带波束标识，先在当前波束下寻找空闲资源；根据波束号及载波速率查询出所有满足需求的载波信息汇总；S5.网络控制软件依据当前波束查询出其同频波束标识，查找同频波束下的载波信息，并根据终端波位查询其周围波位信息用于判断同频干扰；S6.查询当前波位已分配的时间片集合并去重；S7.从当前波束下载波集合中迭代获取每个空闲资源；S8.在分配资源前，初始化一个分配结果成功与否标识符isSuccess，默认分配失败；S9.网络控制软件根据已分配终端时隙资源，按照协议格式组装帧计划报文，时隙帧计划按照每个波束下的终端波位派发，根据已占用的时隙所属时间片组装帧计划报文；S10.终端向网络控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：史焱，李江华，齐东元，徐涛，
申请(专利权)人：凯睿星通信息科技南京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：