[發明專利]基于預測動態帶寬分配的衛星網絡接入方法

在審

• 申請號: 201610162125.3
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN105743562A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 孫力娟;陳思雨;王汝傳;韓崇;周劍;肖甫;郭劍
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W72/04;H04W72/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種基于預測動態帶寬分配的衛星網絡接入方法，利用混沌流量預測的思想實現衛星動態帶寬分配，提高信道利用率，屬于衛星通信技術領域。

背景技術

衛星通信相比于其他的通信方式，具有通信距離遠(比如利用靜止衛星進行通信，其通信距離最大可以達到18000km)、覆蓋面積大、通信頻帶寬、傳輸容量大、機動靈活、通信線路穩定可靠等優勢。當前，無線通信技術日新月異，衛星通信、移動通信等技術處于高速發展階段，上一代衛星網絡所能承載的低速數據和話音業務已經不能滿足這種不斷擴大的需求，新一代衛星寬帶通信成為了解決這一問題的基本應用方法。

寬帶衛星網絡系統和很多衛星通信方式相比，最突出的優點在于一個衛星轉發器可以為大范圍內的眾多用戶提供實時接入，進行一點對多點的通信，那么多個用戶應該如何共享有限的帶寬，合理的利用通信資源，這就是寬帶衛星通信必須考慮的問題。同時，現代通信網絡數據業務傳輸速率更高，業務方式也逐漸的多樣化，在有限的上下行帶寬、功率和時延的情況下，如何在寬帶衛星網絡系統中為更多用戶提供更好的服務，這是必然要解決的問題。在寬帶衛星網絡系統的實際應用中，用戶何時發出數據，如何發送請求，采用哪種高效的幀結構，以及衛星如何分配請求數據保證用戶的合理接入，都是接入協議應該考慮的問題。如今，網絡通信系統規模擴大，實現方式也在不斷復雜化，只有不斷完善和改進用戶多址接入協議才能實現應用中高效公平的通信過程。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供一種基于預測動態帶寬分配的衛星網絡接入方法，利用混沌流量預測的思想實現衛星動態帶寬分配，提高信道利用率。

本發明中，用戶采用自由接入的方法接入衛星，采用預約的方式向衛星發送業務請求，衛星根據預約時隙數將用戶分為不同的優先級，采用按需分配和自由分配相結合的方式進行初始分配，在初始分配后采用流量預測的方法，對下一幀流量進行預測，此后，衛星根據上一幀預測結果及時調整帶寬分配方案。本發明通過接入、預約、分配、預測四個步驟實現衛星網絡的多址接入協議，提高了整個衛星系統的資源利用率。

本發明提供的基于預測動態帶寬分配的衛星網絡接入方法，包括以下步驟：

步驟1：衛星在空間廣播自己的標識號ID，終端將接收到的的衛星標識號ID信息和ON狀態信息返回給相應衛星，ON狀態信息表示當前用戶終端有數據分組產生；

步驟2：衛星收到終端發來的信息后，檢測其中的標識號ID信息，如果標識號ID與自己的標識號ID匹配，則衛星分配請求時隙給終端，并將請求時隙信息發給終端；

步驟3：終端成功接入后，向衛星發送請求，請求信息中包含用戶隊列長度，即終端排隊分組數；

步驟4：衛星按照終端排隊分組數從大到小設置優先級號，并填入預約表和自由分配表；

步驟5：衛星進行時隙初始化分配，即，終端首次接入衛星并發送預約請求后，衛星根據各終端排隊分組數進行分配；

初始化分配具體為：衛星計算按預約表分配后剩余時隙是否大于0，如果是，則按優先級為預約表分配時隙，分配完后為自由分配表輪詢分配剩余時隙；否則，按照加權分配公式為預約表分配時隙，加權公式為：

allocatei=data_numΣi=1mreq_numireq_numi,]]>

其中，allocate_i表示終端i分配的時隙數，data_num表示總的數據時隙數，req_num_i表示終端i預約數據時隙數，m表示當前有時隙請求的終端總數；