一种MF-TDMA卫星系统中的载波信道内时隙分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102752039A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102752039A(43)申请公布日2012.10.24(21)申请号201210233991.9(22)申请日2012.06.28(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人曾孝平刘心迪陈千李清莲罗阳黄杰陈礼王志明朱斌刘国金(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)H04L5/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图44页(54)发明名称一种MF-TDMA卫星系统中的载波信道内时隙分配方法(57)摘要本发明公开一种MF-TDMA卫星系统中的载波信道内时隙分配方法，该方法将时隙资源树作为管理模型，同时引入优先级定位方法和二进制编码转换时隙分割法，将接收到的各用户终端时隙申请数按照从大到小的顺序进行重排列并标注优先级，并用二进制转换法把每一个用户终端的时隙数分割为2n的时隙块之和。这样在分配的过程中可以保证时隙申请量大的用户优先得到分配，减少业务时延，采用靠右原则的优先级分配法还可以使得大的时隙块首先得到大的时隙空间，不会因为时隙空间先被小时隙块占用而造成申请的拒绝，从而有效杜绝时隙碎片的产生，提高了资源利用率。CN1027539ACN102752039A权利要求书1/1页1.一种MF-TDMA卫星系统中的载波信道内时隙分配方法，其特征在于按照以下步骤进行：步骤(1)：连接开始，用户终端根据需要向星上资源管理器发出时隙申请；步骤(2)：星上资源管理器接收用户终端发出的时隙申请，计算每个用户终端的时隙申请数；步骤(3)：星上资源管理器判断是否只有当前一个用户终端发出时隙申请，如果只有当前一个用户终端发出时隙申请，则进入步骤(4)进行时隙分割；如果有多个用户终端发出时隙申请，则按照每个用户终端的时隙申请数由大到小对用户终端进行重排列，并标注优先级，时隙申请数大的用户终端优先级高，然后转至步骤(4)进行时隙分割；步骤(4)：按照优先级顺序将用户终端的时隙申请数由十进制数转换为相应的二进制数，然后根据二进制数到十进制数的转换形式将用户终端的时隙申请数分割为2n的和，n为0～7；步骤(5)：判断载波内是否有足够的空闲时隙资源来满足当前用户终端的时隙请求，若能满足，则转至步骤(6)进行时隙分配过程，若不能满足则拒绝当前用户终端的时隙申请，进入步骤(7)；步骤(6)：将当前用户终端的时隙申请数按照2n由大到小的优先级在资源树中服从靠右原则进行时隙分配，直到当前用户终端的时隙申请数分配完毕；步骤(7)：判断此次连接中所有用户终端的时隙申请数是否已经处理完毕，如果已经处理完毕，则转至步骤(8)，如果还有用户终端的时隙申请未处理，则返回步骤(5)；步骤(8)：时隙申请处理结束，向分配资源发生变化的用户终端下发新的时隙分配结果，等待下一次连接的到来。2CN102752039A说明书1/5页一种MF-TDMA卫星系统中的载波信道内时隙分配方法技术领域[0001]本发明属于航天信息技术领域，具体涉及一种应用于航天信息领域的MF-TDMA通信卫星无线资源管理器中载波信道内时隙分配管理的方法设计，尤其是一种适合于在卫星节点管理上行链路资源，实现多用户(包括地面用户或航空飞行器)多业务通信的天基移动通信系统无线资源管理方法。背景技术[0002]天基移动通信系统是一种以卫星网络为主，利用不同轨道上多种类型的卫星作为网络接入节点来实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间相互通信的一种无线通信系统。该通信系统具有星上自主的信息获取、存储、处理及分发能力，能与陆、海、空基的信息系统互联，实现信息的多元、立体共享，成为下一代移动通信(4G)和国家信息高速公路的重要组成部分。[0003]宽带多媒体卫星通信系统的无线资源分配与管理是系统的关键技术之一。资源管理器的本质就是要解决多用户业务的无线资源共享问题。多频时分接入技术(MF-TDMA)是时分技术和频分技术的结合，是宽带多媒体卫星通信系统关键技术之一，被广泛应用于ATM-based，DVB-based和IP-based等卫星通信系统的上行链路设计中，是目前卫星移动通信技术研究的热点。[0004]MF-TDMA技术中上行链路由多个载波信道构成，每个信道又被细分为若干个时隙，这种设计可以保证多用户、多业务接入的灵活性，提高卫星系统无线资源的利用率。在业务接入阶段，需要针对每个连接的QoS请求在复杂的信道结构中分配时隙资源，时隙资源的有效管理面临着巨大的挑战，面向用户QoS的高效时隙资源分配算法一直都是MF-TDMA技术的难点。[0005]如图1所示，若将MF-TDMA中的载波/时隙资源占用表看成是一个二维的矩阵，其中列代表不同频率