[发明专利]一种基于终端优先级的资源分配方法及系统

权利要求书

1.一种基于终端优先级的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立认知卫星通信系统的系统模型，确定信息库中要存储的信息种类，认知卫星通信系统的系统模型中，以地面网络作为主网络正常通信，以卫星网络作为次级网络，通过频谱感知的方法寻找频谱空穴进行通信，卫星进行上行频谱感知，终端进行下行频谱感知；卫星网络中有N个终端，N个终端中包括n个高优先级终端，所有终端的业务到达独立且均为强度为λ_I的泊松过程；

S2、根据步骤S1确定的信息种类建立信息库，存储并实时更新频谱感知结果信息，信息库存储的数据包括：

终端下行频谱感知结果、卫星上行频谱感知结果；波束间上下行信道分配结果、波束内上下行信道分配结果；上行可用资源表、下行可用资源表；上行可抢占资源表、下行可抢占资源表；

S3、当卫星接收到终端的接入请求后，调用步骤S2信息库中的信息为终端分配上行工作信道和下行工作信道，上行工作信道分配具体为：

调用上行可用资源表，判断上行可用资源表中的资源是否能满足通信需求，如果满足通信需求，进行信道分配、更新信息库，并调用下行工作信道分配模块，如果不能满足通信需求，则判断当前终端的优先级是否为高，如果当前终端的优先级为高，则调用工作资源抢占模块，否则信道分配失败；

下行工作信道分配具体过程如下，首先，调用下行可用资源表，接着判断下行可用资源表中的资源是否能满足通信需求，如果能满足通信需求，则进行信道分配、更新信息库，如果不能满足通信需求，则判断当前终端的优先级是否为高，如果当前终端的优先级为高，则调用工作资源抢占模块，否则信道分配失败，释放当前终端的工作信道，更新信息库；

S4、当终端/卫星感知到步骤S3终端分配的工作信道上出现干扰无法正常通信时，调用步骤S2信息库中的信息进行工作信道切换；

S5、步骤S4工作信道切换过程中，当空闲的可用资源无法满足高优先级终端的通信需求时，高优先级终端通过抢占正在通信的低优先级终端的工作信道满足通信需求；当资源抢占事件发生时，卫星给被抢占了通信资源的低优先级终端进行工作资源再分配以保障低优先级终端的正常通信；当空闲的可用资源无法满足高优先级终端的通信需求时，调用可抢占资源表，判断可抢占资源表中的资源是否能满足通信需求，如果满足通信需求，则进行信道分配、更新信息库，并调用工作资源再分配模块，如果不满足通信需求，信道分配失败。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，频谱感知结果通过感知模块得到；信道分配结果通过存储每次的信道分配结果得到；可用资源表和可抢占资源表通过频谱感知结果和信道分配结果得到，每个终端都有一个对应的可用资源表，表中按照信道洁净程度将能够被当前终端使用的空闲信道按顺序存储；高优先级的终端有一个对应的可抢占资源表，表中按照信道洁净程度、占用信道的终端的优先级将能够被当前终端使用的被低优先级占用的信道按顺序存储。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，工作信道切换具体为：

调用可用资源表，判断可用资源表中的资源是否能满足通信需求，如果满足通信需求，进行信道分配、更新信息库；

如果不满足通信需求，判断当前终端的优先级是否为高，如果当前终端的优先级为高，则调用工作资源抢占模块，否则信道分配失败，释放当前终端的工作信道，并更新信息库。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，当资源抢占事件发生时，调用可用资源表，判断可用资源表中的资源是否满足通信需求，如果满足通信需求，进行信道分配、更新信息库，如果不满足通信需求，信道再分配失败，释放当前终端的所有工作资源、更新信息库。

5.一种基于终端优先级的资源分配系统，其特征在于，包括：

信息模块，建立认知卫星通信系统的系统模型，确定信息库中要存储的信息种类，认知卫星通信系统的系统模型中，以地面网络作为主网络正常通信，以卫星网络作为次级网络，通过频谱感知的方法寻找频谱空穴进行通信，卫星进行上行频谱感知，终端进行下行频谱感知；卫星网络中有N个终端，N个终端中包括n个高优先级终端，所有终端的业务到达独立且均为强度为λ_I的泊松过程；

存储模块，根据系统模块确定的信息种类建立信息库，存储并实时更新频谱感知结果信息，信息库存储的数据包括：

终端下行频谱感知结果、卫星上行频谱感知结果；波束间上下行信道分配结果、波束内上下行信道分配结果；上行可用资源表、下行可用资源表；上行可抢占资源表、下行可抢占资源表；

调用模块，当卫星接收到终端的接入请求后，调用信息模块信息库中的信息为终端分配上行工作信道和下行工作信道，上行工作信道分配具体为：

调用上行可用资源表，判断上行可用资源表中的资源是否能满足通信需求，如果满足通信需求，进行信道分配、更新信息库，并调用下行工作信道分配模块，如果不能满足通信需求，则判断当前终端的优先级是否为高，如果当前终端的优先级为高，则调用工作资源抢占模块，否则信道分配失败；

下行工作信道分配具体过程如下，首先，调用下行可用资源表，接着判断下行可用资源表中的资源是否能满足通信需求，如果能满足通信需求，则进行信道分配、更新信息库，如果不能满足通信需求，则判断当前终端的优先级是否为高，如果当前终端的优先级为高，则调用工作资源抢占模块，否则信道分配失败，释放当前终端的工作信道，更新信息库；

切换模块，当终端/卫星感知到分配模块终端分配的工作信道上出现干扰无法正常通信时，调用信息模块信息库中的信息进行工作信道切换；

分配模块，切换模块工作信道切换过程中，当空闲的可用资源无法满足高优先级终端的通信需求时，高优先级终端通过抢占正在通信的低优先级终端的工作信道满足通信需求；当资源抢占事件发生时，卫星给被抢占了通信资源的低优先级终端进行工作资源再分配以保障低优先级终端的正常通信，当空闲的可用资源无法满足高优先级终端的通信需求时，调用可抢占资源表，判断可抢占资源表中的资源是否能满足通信需求，如果满足通信需求，则进行信道分配、更新信息库，并调用工作资源再分配模块，如果不满足通信需求，信道分配失败。