[發(fā)明專利]一種基于增強爭用解決Aloha的天基信息港接入方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010400898.7
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN111642025A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冉靜;秦興;劉元安;胡鶴飛;張洪光;袁東明
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W74/00
• 分類號: H04W74/00;H04W74/04;H04W74/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于增強爭用解決Aloha的天基信息港接入方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一、建立衛(wèi)星接入系統(tǒng)模型，將各類用戶按照通信終端速率的大小進行分類；

步驟二、根據(jù)分類用戶的接入成功率標準計算對應(yīng)的信道最大負載門限值G_th；

步驟三、接收端衛(wèi)星根據(jù)前一時間片接收的數(shù)據(jù)包，計算實時信道負載G，并廣播給有接入需求的用戶終端；

步驟四、當用戶終端有接入需求時，將衛(wèi)星廣播的實時信道負載G與用戶終端計算的最大負載門限值G_th進行比較，若實時負載小于門限值，轉(zhuǎn)到步驟六，若大于負載門限，則轉(zhuǎn)到步驟五；

步驟五、在將各類用戶區(qū)分為高動態(tài)終端與低動態(tài)終端兩類優(yōu)先級的前提下，根據(jù)用戶終端對應(yīng)的優(yōu)先級生成相應(yīng)的等待時間片，將待數(shù)據(jù)包插入等待隊列中，等待發(fā)送，若等待時間片耗盡，且等待隊列中沒有更高優(yōu)先級待發(fā)送的數(shù)據(jù)包，則轉(zhuǎn)到步驟四；

步驟六、用戶終端選擇將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包，進行編碼，利用本地時鐘將信道劃分為時隙，將編碼后的數(shù)據(jù)包隨機放入時隙中，并將所在的時隙位置插入到數(shù)據(jù)包的頭部進行發(fā)送；

步驟七、覆蓋用戶終端的低軌道衛(wèi)星接收到數(shù)據(jù)包后，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到天基信息港中進行數(shù)據(jù)包解碼；

步驟八、天基信息港設(shè)定一個滑動時間窗口T_win，在滑動時間窗口內(nèi)將接受到的數(shù)據(jù)包進行數(shù)據(jù)包完整性檢測，并進行干擾消除，直到在時間窗口內(nèi)成功解碼出所有數(shù)據(jù)包或者到達最大迭代次數(shù)為止。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于增強爭用解決Aloha的天基信息港接入方法，其特征在于，所述的步驟一具體為：按通信終端速率的高低，將用戶分為高動態(tài)終端與低動態(tài)終端兩類；為保持用戶終端接入到系統(tǒng)的通用性，簡化接入用戶終端的接入過程，做出以下假設(shè)：

(1)用戶終端與衛(wèi)星的上行信道采用共享信道模型，用戶終端共享衛(wèi)星信道資源，進行隨機競爭接入；

(2)用戶終端在通信時，都會被兩顆LEO覆蓋，且衛(wèi)星的通信信道都處于同一頻道上，當用戶終端一側(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)包時，兩顆覆蓋衛(wèi)星可以接收到；

(3)用戶終端發(fā)送數(shù)據(jù)包的功率相同，簡化功率不平衡效應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于增強爭用解決Aloha的天基信息港接入方法，其特征在于，所述的步驟二具體為：由以下公式可知，用戶終端的接入成功率與信道負載相關(guān)，因此用戶終端可以根據(jù)接入成功率標準計算對應(yīng)的最大信道負載G_th，并與衛(wèi)星廣播的實時負載G對比；其中，P表示迭代干擾消除后成功獲得數(shù)據(jù)的概率，n表示用戶終端被衛(wèi)星所覆蓋的數(shù)目，T和PLR為系統(tǒng)吞吐率與丟包率指標，P_success表示用戶終端的接入成功率。

T＝G(1-(1-P)ⁿ)

PLR＝1-T/G

P_success＝1-PLR

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于增強爭用解決Aloha的天基信息港接入方法，其特征在于，所述的步驟三具體為：衛(wèi)星一側(cè)根據(jù)上一時間片所接受的數(shù)據(jù)包計算實時負載；其中時間片的單位為T_frame，表示用戶終端發(fā)送的虛擬幀的時間長度。