[发明专利]一种位置信息辅助的卫星信道分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种位置信息辅助的卫星信道分配方法，使信道的分配能够根据不同地理位置的具体信道适应情况进行分配，达到有效分配卫星信道的目的，属于无线资源分配技术领域。

背景技术

目前，卫星信道分配方法是从可用的信道中按顺序或者随机取用信道，当信道质量下降到一定程度时再切换到别的可用信道，切换到的目的信道的选用也是从可用的信道中按顺序或者随机取用信道。这种分配方法对所有信道不做区分，所有信道在卫星波束覆盖的区域都有均等的选用概率。

静止轨道卫星轨道高度高，链路的路径损耗大，信号强度小。在这种情况下，较小的干扰就会对信号产生严重的影响。随着地面无线应用的不断增多，地面干扰对卫星和地面终端的接收性能的影响越来越严重，传统的方法实际上对所有信道在地域上是一种等概的分配方法。实际上，地面的干扰在不同的地理位置上有不同的特征，并不是所有地域的无线干扰都是一样的。所以传统的不加地域区分的信道选择方法并没有有效利用不同地理位置的干扰特征信息，如果利用地理区分的信息能够增加所选择的信道的可用性，减少信道因为信道质量变坏而切换信道的概率，降低系统开销。

位置特性在卫星通信中是一种重要的信息，目前的信道分配策略很少考虑按照位置特性来辅助信道分配。本发明在静止轨道卫星通信的场景下，考虑不同覆盖位置中不同频段的信道在时空二维空间的统计特性，利用这种信息，辅助信道分配。在初始信道分配和信道切换时，候选信道根据不同信道在不同位置上的可用度信息来排序，以提高信道分配对不同覆盖位置的适应性，最终达到提高通信质量，减少频繁切换，降低系统开销的效果。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种位置信息辅助的卫星信道分配方法，使信道的分配能够根据不同地理位置的具体信道适应情况进行分配，达到有效分配卫星信道的目的。

本发明的技术解决方案是：

一种位置信息辅助的卫星信道分配方法，步骤如下：

(1)将卫星所覆盖的区域进行分区；

(2)估算每个分区上所有信道的匹配度值，生成信道与地理位置匹配度表为

(3)将卫星信道在所有波束之间进行分配；

(4)当有用户接入时，在用户所在的波束内为用户分配信道。

步骤(2)中所述估算每个分区上所有信道的匹配度值可以通过最小二乘法或者最大似然估计法得到。

所述步骤(3)中将卫星信道在所有波束之间进行分配具体为：选择和使得和满足条件得到卫星为M_i分配的上行信道的集合为卫星为M_i分配的下行信道的集合为

其中，M为卫星的波束总数，M_i为每个波束所覆盖的分区的集合，表示卫星为M_i分配的上行信道的集合，表示卫星为M_i分配的下行信道的集合；表示内所有信道的匹配度的和，表示内所有信道的匹配度的和，n为卫星的信道；

步骤(4)中所述在用户所在的波束内为用户分配信道具体为：

在用户所在的波束内，根据波束内可用信道在用户所处分区上的匹配度的值，选用匹配度值最高的信道作为该用户的信道。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明信道分配方法优化了信道在不同地面位置上的适应性，提高了系统性能，减小了信道频繁切换的开销，其中卫星信道与位置匹配度的估计需要利用不同位置上不同信道使用的历史数据，以参数估计的方法将匹配度估计出来；信道分配策略利用了信道与位置的匹配度的估计值，按照整个卫星信道和位置的匹配度最大化的准则将信道在波束间分配；在某个波束内给某个位置的终端分配信道时选择可用信道中与该终端位置最匹配的信道。

附图说明

图1卫星对地面的覆盖示意图

图2卫星覆盖域分区图

图3一个波束内分区示意图

图4为本发明流程图

具体实施方式

本发明提供的信道分配方法优化了信道在不同地面位置上的适应性，提高了系统性能，减小了信道频繁切换的开销，其中卫星信道与位置匹配度的估计需要利用不同位置上不同信道使用的历史数据，以参数估计的方法将匹配度估计出来；信道分配策略利用了信道与位置的匹配度的估计值，按照整个卫星信道和位置的匹配度最大化的准则将信道在波束间分配；在某个波束内给某个位置的终端分配信道时选择可用信道中与该终端位置最匹配的信道。