【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星通信，尤其涉及一种关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法。
技术介绍
1、在卫星通信中，频谱资源是有限的，而不同子网的需求可能存在差异。一些子网可能因为业务需求大而占用大量频谱资源，导致其他子网的通信质量下降。此外，因为用户需求在不断增加，也导致了频谱资源紧张和分配难度加大。
2、在实际应用中，一些用户或业务可能需要更多的频谱资源，而另一些用户或业务则可能较少使用频谱资源。这会导致频谱利用率不均衡，使得某些用户或业务无法获得足够的资源，而其他用户或业务则可能占用过多资源。
技术实现思路
1、专利技术目的，针对不同的子网在不同的时间段内，进行频段资源的合理分配，避免使用冲突。
2、技术方案，提供一种关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，该方法包括以下步骤：
3、s1，分别以子网覆盖区域为坐标空间，分别以频率和时间为横轴和纵轴搭建二维坐标系；
4、s2，逐一获取子网内每个已分配资源的使用时间段和该使用时间段内对应的使用频段，并在二维坐标系中进行标记，获得所有已分配资源的占用区域，即得到已占用资源区域；
5、s3，采集并根据待分配的资源需求，预生成待分配资源区域，判断待分配资源区域是否与已占用资源区域存在重叠区域；如不存在重叠区域，则生成相应的资源分配决策，进入下一步骤；如存在重叠区域，则根据待分配资源需求对已占用资源区域或待分配资源区域进行调整和优化，直到能生成资源分配决策；
6、s4，根据资源
7、根据本申请的一个方面，所述二维坐标系的横轴为时间，纵轴为频段，坐标系中的每一个点为子网在特定频段和时间内的覆盖区域。
8、根据本申请的一个方面，所述步骤s2进一步为：
9、s21，逐一采集子网内每个已分配资源的使用时间和该使用时间段内对应的使用频段；
10、s22，依序将采集到的已分配资源信息在二维坐标系中进行标记，生成已分配资源的占用区域。
11、根据本申请的一个方面，所述步骤s3进一步为：
12、s31，采集待分配的资源需求；所述待分配的资源需求包括所需的频段范围和时间范围；
13、s32，根据采集的待分配资源需求，分析待分配资源所需使用区域；
14、s33，将待分配资源所需使用区域与已占用资源区域进行对比，判断是否存在区域重叠；如不存在重叠区域，则生成相应的资源分配决策；如存在重叠区域，则根据待分配资源需求对已占用资源区域或待分配资源区域进行调整和优化，直到能生成资源分配决策。
15、根据本申请的一个方面，所述重叠区域判断的过程具体为：当同时满足待分配资源的开始时间t2早于已分配资源的结束时间t1'、待分配资源的结束时间t2'晚于已分配资源的开始时间t1、待分配资源的开始频段h2早于已分配资源的结束频段h1'和待分配资源的结束频段h2'晚于已分配资源的开始频段h1时，判断为重叠。
16、根据本申请的一个方面，所述步骤s1还包括：
17、步骤s11、获取每个子网覆盖区域坐标和各个区域的频谱数据，分别以频率、时间和空间为轴，建立三维坐标系；
18、步骤s12、记录每个子网在不同频率、时间和空间的覆盖情况，包括子网编号、频率范围、时间范围、空间范围和信号强度，形成频谱数据表；
19、步骤s13、记录每个子网在不同频率、时间和空间的覆盖情况的索引，包括子网编号、频率索引、时间索引和空间索引，形成频谱索引表。
20、根据本申请的一个方面，所述步骤s2还包括步骤s23、压缩和简化频谱数据，生成非支配波束编码：
21、步骤s231、将每个波束编号和频段编号分别转换为二进制字符串；
22、步骤s232、将每个波束编号和频段编号的二进制字符串进行异或运算，得到一个新的二进制字符串；
23、步骤s233、将每个新的二进制字符串转换为十进制数，作为该波束和频段的编码，将每个编码存储在频谱数据表中，作为该波束和频段的标识。
24、根据本申请的一个方面，所述步骤s4还包括：
25、步骤s41、将当前的频谱数据表和频谱索引表定义为资源分配状态，表示当前的资源使用情况；
26、步骤s42、将分配或释放一个波束和频段的资源定义为资源分配动作，表示对资源的操作；
27、步骤s43、通过资源利用率、系统吞吐量、干扰水平和信噪比的加权和构建资源分配奖励；
28、步骤s44、构建并训练深度神经网络，以近似资源分配的策略和价值函数，通过深度神经网络分别输出每个状态下的最优动作和最大奖励；
29、步骤s45、寻找并执行最优资源分配决策，根据资源分配决策进行实际的频谱资源分配，并更新已占用资源区域。
30、根据本申请的一个方面，所述步骤s45中，寻找并执行最优资源分配决策的过程进一步为：
31、步骤s451、针对多目标优化问题，选择改进遗传算法寻找资源分配的全局最优解或次优解，通过交叉、变异和选择操作，来生成和更新资源分配的候选解；
32、步骤s452、使用帕累托方法，来评价和比较资源分配的候选解，选择最优资源分配方案。
33、有益效果，本专利技术通过建立二维坐标系，将已分配资源和待分配资源在二维坐标系中进行分析，实现不同的子网可以在不同的时间内进行资源复用，并避免使用冲突。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述二维坐标系的横轴为时间，纵轴为频段，坐标系中的每一个点为子网在特定频段和时间内的覆盖区域。
3.根据权利要求2所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述步骤S2进一步为：
4.根据权利要求3所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述步骤S3进一步为：
5.根据权利要求4所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述重叠区域判断的过程具体为：当同时满足待分配资源的开始时间T2早于已分配资源的结束时间T1'、待分配资源的结束时间T2'晚于已分配资源的开始时间T1、待分配资源的开始频段H2早于已分配资源的结束频段H1'和待分配资源的结束频段H2'晚于已分配资源的开始频段H1时，判断为重叠。
6.根据权利要求5所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：
7.根据权利
8.根据权利要求7所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：
9.根据权利要求8所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述步骤S45中，寻找并执行最优资源分配决策的过程进一步为：
...【技术特征摘要】
1.一种关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述二维坐标系的横轴为时间，纵轴为频段，坐标系中的每一个点为子网在特定频段和时间内的覆盖区域。
3.根据权利要求2所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述步骤s2进一步为：
4.根据权利要求3所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述步骤s3进一步为：
5.根据权利要求4所述的关于卫星频率资源的分配及使用率计算方法，其特征在于，所述重叠区域判断的过程具体为：当同时满足待分配资源的开始时间t2早于已分配资源的结束时间t1'、待分配资源的结束时...
【专利技术属性】
技术研发人员：单惠铭，沈金海，刘振威，孙峰，魏武，
申请(专利权)人：南京控维通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。