[發明專利]一種基于跳波束的雙層衛星網絡功率和帶寬聯合分配方法

在審

• 申請號: 202211318240.7
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115765832A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 樊曄;李童;賀文正;姚如貴;左曉亞
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L41/0896
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于跳波束的雙層衛星網絡功率和帶寬聯合分配方法，其特征在于包括下述步驟：

步驟1：確定所提分配方法的輸入參數：LEO衛星發射總功率P_tot，總帶寬B_tot，GEO衛星對K個LEO點亮終端的干擾其中表示GEO衛星對第k個LEO點亮終端的干擾，LEO衛星與K個點亮終端的信道矩陣為h＝[h₁，…，h_k…，h_K]，其中h_k表示GEO衛星對第k個LEO點亮終端的信道系數，K個點亮終端的流量需求d＝d₁，…，d_k…，d_K，其中d_k表示GEO衛星對第k個LEO點亮終端的流量需求，LEO衛星對GEO衛星的干擾閾值為I^TH，LEO衛星波束對GEO衛星的干擾數據庫是滴i^leo；

步驟2：初始化波束功率P＝P₁，…，P_k…，P_K，其中P_k為第k個波束的功率，各波束功率平均分配，服務終端k的波束功率為

步驟3：根據終端的流量需求d_k的計算公式求得理想帶寬其中噪聲功率n₀＝-117dBW；

步驟4：根據實際總帶寬，計算波束帶寬B＝B₁，…，B_k，…，B_K，其中分配給終端k的實際帶寬

步驟5：求解終端k基于拉朗格朗日乘子法的凸優化解參數

步驟6：求解拉朗格朗日乘子

步驟7：計算被服務的K個地面終端的波束發射功率P＝P₁，…，P_K，其中分配給終端k的功率為“+”表示該值取值非負；

步驟8：根據波束帶寬B_k和功率P_k從干擾數據庫中獲得LEO衛星波束k對應的GEO衛星的干擾

步驟9：計算LEO衛星波束對GEO衛星的總干擾

步驟10：判斷LEO衛星波束對GEO衛星的干擾I^leo是否超出干擾閾值I^TH，如果I^leo＞I^TH，進入步驟11，如果I^leo≤I^TH，進入步驟12；

步驟11：降低總功率P_tot＝P_tot×α，其中α為功率削弱因子，因此0＜α＜1，功率降低后返回步驟2；

步驟12：輸出波束帶寬B＝B₁，…，B_K和波束功率P＝P₁，…，P_K。

2.根據權利要求1所述的基于跳波束的雙層衛星網絡功率和帶寬聯合分配方法，其特征在于：

所述LEO衛星發射總功率P_tot為20dbW～30dbW。

3.根據權利要求1所述的基于跳波束的雙層衛星網絡功率和帶寬聯合分配方法，其特征在于：

所述總帶寬B_tot＝500Mhz。

4.根據權利要求1所述的基于跳波束的雙層衛星網絡功率和帶寬聯合分配方法，其特征在于：

任意點亮終端k得到LEO波束服務時，根據GEO衛星對K個LEO點亮終端的干擾可知GEO對第k個LEO點亮終端的干擾為：

-125dbW～-95dbW。

5.根據權利要求1所述的基于跳波束的雙層衛星網絡功率和帶寬聯合分配方法，其特征在于：

所述信道系數h_k為0.5～1。

6.根據權利要求1所述的基于跳波束的雙層衛星網絡功率和帶寬聯合分配方法，其特征在于：

所述地面終端需求d_k為0.1Gbps～1.1Gbps。