[發明專利]一種出站容量受限非對稱衛星信道出站資源調度方法及裝置

有效

• 申請號: 201610055523.5
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105657843B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 歐鋼;朱祥維;周蓉;李井源;黃新明;陳玉敏;劉增軍;龔航;牟衛華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/06
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陳立新;胡偉華

一種出站容量受限非對稱衛星信道出站資源調度方法及裝置，包括緩沖單元、業務類型參數配置單元、用戶參數配置單元、優先調度確認單元、非優先調度確認單元和資源分配單元；出站消息先按出站波束進行分類，屬于同一出站波束的數據業務再按業務優先等級進行分類；屬于同一業務類型k的數據業務再按先進先出的順序進行排列；對于任一出站波束的數據業務隊列，從當前各個業務類型k的出站隊列中挑選出ΔT_k,i<N*T_subframe的用戶，確定為“緊急用戶”；“緊急用戶”按照ΔT_k,i進行排列，ΔT_k,i越小的出站數據優先發送；若沒有“緊急用戶”，則所有出站用戶采用按加權的比例公平算法進行優先級排序，優先級高的用戶先發送。其保證了用戶各種業務的服務質量要求以及系統性能。

技術領域

本發明涉及衛星移動通信技術領域，更具體而言，涉及RDSS(RadioDetermination Satellite Service)衛星移動通信系統出站資源調度的方法。

背景技術

RDSS業務系統主要由空間段、地面控制中心和用戶段組成：

空間段由包含若干顆衛星的衛星星座組成，這些衛星(出站轉發器、入站轉發器)轉發由地面中心站發出的出站信號和用戶機發出的入站信號，具備一定的抗干擾能力。

地面控制中心使用大型天線，發射功率通常為數百瓦，擔負信道分配，用戶信號收發測量和信息收發處理，并對整個系統的運行進行管理控制。

用戶段是指帶有RDSS功能的用戶機終端，接收來自地面控制中心的數據業務以及控制消息，并根據自身業務需求以及出站的控制信令發送入站消息，實現定位、定時、短報文通信等功能。

出站資源調度器，作為無線資源管理的核心組成部分，負責出站鏈路的空中接口資源控制，調節和分配，以實現將有限的無線資源，如頻譜資源，時間資源，碼資源，功率資源等合理地分配給眾多用戶。調度技術的優劣很大程度上決定了整個系統的性能。

通常對于一種調度算法的性能進行評估時，要用到以下主要參考指標：

1.系統總信息速率：單位時間內出站鏈路傳輸的數據量

2.用戶公平性：所有用戶按業務優先級是否都獲得一定的服務機會

3.用戶服務質量要求：不同業務對服務質量的要求，比如傳輸速率，響應時間，丟包率等。

4.算法復雜度：為及時得到每一出站幀的調度結果，對調度算法的運算周期有一定要求，尤其是當出站業務繁忙時期。

從系統吞吐量角度考慮，調度算法必須充分利用信道的時變特性，將有限的無線資源分配給信道條件最好的用戶，以提高頻譜效率；而從用戶角度考慮，如果只將無線資源分配給信道質量最好的用戶，勢必造成信道條件較差的用戶一直得不到服務機會，并且用戶服務質量可能得不到保障。因此考慮到公平性和系統吞吐量的要求，需要將一部分資源分配給信道質量較差的用戶，但這將導致系統吞吐量的下降。如何在系統吞吐量，用戶公平性和服務質量之間進行平衡成為調度算法必須考慮的問題。

現有技術中，比例公平(Proportional Fair)調度算法同時兼顧了系統吞吐量和用戶公平性，因此得到較為廣泛的應用。比例公平調度算法是基于優先級的，即在傳輸時間間隔為t時，將資源分配給滿足下式的用戶v：

(式1)

其中，(C/I)_k表示用戶k在時刻t的信道狀況，R_k(t-1)表示用戶k在t-1結束時刻之前固定長度T_PF內的平均數據傳輸速率，傳輸時間間隔t結束后，所有用戶的R_k(t-1)按下式進行更新：

(式2)