[發(fā)明專利]衛(wèi)星地面融合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011085725.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN112203308B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴蓉;陳米鈴;李錦紅;陳前斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W24/02
• 分類號(hào): H04W24/02;H04W24/06;H04W84/06
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星地面融合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：S1：建模衛(wèi)星及網(wǎng)關(guān)連接狀態(tài)；S2：建模衛(wèi)星關(guān)聯(lián)及鏈路選擇變量；S3：建?；娟P(guān)聯(lián)變量；S4：建模簇頭選擇變量；S5：建模網(wǎng)路總時(shí)延；S6：建模衛(wèi)星關(guān)聯(lián)模式總時(shí)延；S7：建?；娟P(guān)聯(lián)模式總時(shí)延；S8：建模用戶關(guān)聯(lián)及資源分配限制條件；S9：基于網(wǎng)絡(luò)總時(shí)延最小化確定聯(lián)合用戶關(guān)聯(lián)及資源分配策略。本發(fā)明可以有效保障用戶接入衛(wèi)星地面融合網(wǎng)絡(luò)的情況下，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)用戶關(guān)聯(lián)及資源分配策略，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總時(shí)延最小化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及衛(wèi)星地面融合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)

為了滿足各類用戶的業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)更廣覆蓋和更高質(zhì)量的無線通信，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的融合成為必然的趨勢(shì)。用戶可通過接入衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)或地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸需求。如何采用高效用戶關(guān)聯(lián)及資源分配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星地面融合網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化已成為重要研究課題。

目前，已有研究考慮衛(wèi)星通信與地面通信網(wǎng)絡(luò)融合問題。文獻(xiàn)X.Zhu,C.Jiang,L.Kuang,N.GeandJ.Lu,“Non-Orthogonal MultipleAccess BasedIntegratedTerrestrial-Satellite Networks,”in IEEEJournal on SelectedAreas inCommunications,vol.35,no.10,pp.2253-2267,Oct.2017，針對(duì)衛(wèi)星與地面融合網(wǎng)絡(luò)，提出一種基于非正交多址接入的綜合衛(wèi)星陸地網(wǎng)絡(luò)，基站與衛(wèi)星協(xié)同為地面網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)吞吐量最大化。文獻(xiàn)B.Di,H.Zhang,L.Song,Y.Li,and G.Y.Li,“Ultra-dense LEO:Integrating terrestrial-satellite networks into 5G and beyond for dataoffloading,”IEEETrans.Wireless Commun.,vol.18,no.1,pp.47–62,Jan.2018，針對(duì)衛(wèi)星與地面融合網(wǎng)絡(luò)，提出一種綜合衛(wèi)星陸地網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)卸載，同時(shí)考慮衛(wèi)星回程鏈路容量與基站回程鏈路容量限制，實(shí)現(xiàn)用戶和速率最大化。

現(xiàn)有研究多考慮網(wǎng)絡(luò)容量或效用優(yōu)化，較少考慮用戶時(shí)延性能優(yōu)化，無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)綜合性能優(yōu)化；此外，現(xiàn)有研究通常假設(shè)用戶設(shè)備可接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信，然而，對(duì)于大量功能性能受限的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，難以直接接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，如何設(shè)計(jì)成簇及簇頭轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的衛(wèi)星接入服務(wù)成為亟待研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種衛(wèi)星地面融合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法。在該方法中，用戶可采用基站關(guān)聯(lián)模式或衛(wèi)星關(guān)聯(lián)模式傳輸數(shù)據(jù)至核心網(wǎng)，綜合考慮用戶與基站及衛(wèi)星之間關(guān)聯(lián)情況，有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總時(shí)延最小化，從而提升網(wǎng)絡(luò)綜合性能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

衛(wèi)星地面融合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法包括以下步驟：

S1：建模衛(wèi)星及網(wǎng)關(guān)連接狀態(tài)；

S2：建模衛(wèi)星關(guān)聯(lián)及鏈路選擇變量；

S3：建模基站關(guān)聯(lián)變量；

S4：建模簇頭選擇變量；

S5：建模網(wǎng)絡(luò)總時(shí)延；

S6：建模衛(wèi)星關(guān)聯(lián)模式總時(shí)延；

S7：建?；娟P(guān)聯(lián)模式總時(shí)延；

S8：建模用戶關(guān)聯(lián)及資源分配限制條件；

S9：基于網(wǎng)絡(luò)總時(shí)延最小化確定聯(lián)合用戶關(guān)聯(lián)及資源分配策略；