[发明专利]一种基于终端优先级的资源分配方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于终端优先级的资源分配方法及系统，建立认知卫星通信系统的系统模型；建立信息库，存储并实时更新频谱感知结果信息；当卫星接收到终端的接入请求后，调用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；当终端/卫星感知到终端分配的工作信道上出现干扰无法正常通信时，调用信息库中的信息进行工作信道切换；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。提高了高优先级终端的吞吐量和干扰规避能力。

技术领域

本发明属于卫星通信资源分配技术领域，具体涉及一种基于终端优先级的资源分配方法及系统。

背景技术

地面移动通信系统一直存在着两个方面的固有缺陷：一方面地面移动通信系统覆盖范围有限，由于基站建设以及网络拓扑的限制，地面移动通信系统对高山、海岛以及海洋等区域的覆盖能力受限；另一方面地面移动通信系统应用场景受到限制，在严重自然灾害以及军事应用场景下，地面移动通信系统容易因为局部节点被摧毁，从而使整个系统崩溃。

卫星通信系统不受地域及场景限制，且具有覆盖范围广、通信容量大、通信距离远等特点，并且随着航天技术的不断发展，卫星通信系统建造成本也在逐渐降低。因为卫星通信系统具有以上特点，所以民用领域提出空天一体化设想，该设想将卫星通信网络和地面移动通信网络统一规划设计，功能互补，能够为用户提供全球全时段、全地域的高速通信。

当前不管是地面无线通信系统还是卫星通信系统，基本都采用固定式的静态分配模式，即由专门的无线电管理部门将部分频谱资源划分给授权用户进行使用，未授权用户不能违法使用该频段，随着授权频谱的不断增加，有限的频谱资源具有枯竭风险。但是通过检测统计可以发现，与频谱资源匮乏现象相矛盾的是授权频段的频谱利用率并不高。

卫星通信系统通信距离较远，并且不同频段的无线电波在空间中的衰减系数不同，部分频段不适用于卫星通信，因此相比较于地面通信系统而言，卫星通信系统可使用的频段更有限，随着卫星通信的蓬勃发展，卫星频谱资源的供需矛盾更加尖锐，迫切需要提高卫星通信频谱利用率。另外，由于卫星覆盖广泛，其所面对的干扰环境也非常复杂，既有来自地面的大功率恶意干扰，也存在由于频段重合而导致的地面授权无线通信系统大功率塔台带来的干扰。这些干扰不但频率各异，而且可能随时间与地理位置的变化而变化，从而导致卫星可用的“洁净”或“轻度污染”频谱资源的动态变化特性。

另一方面，由于卫星通信系统同某些地面授权无线通信系统工作频段重叠，如广播电视系统、蜂窝移动通信系统等，使得地面授权无线通信系统用户可能受到来自卫星下行链路的干扰，导致其服务质量降低。因此，卫星通信系统需要能够对地面授权无线通信系统信道使用状态的实时认知，以规避对其的干扰。另外,地面终端可能需要面对大功率恶意干扰，此时卫星通信系统需要能通过对工作信道的实时认知实现干扰退避。

基于认知无线电和干扰抑制相结合的认知卫星通信系统已成为研究机构和学者的关注热点，现有的研究通常考虑在干扰约束下的功率控制问题，或者考虑频谱感知下的资源分配问题，但这些研究没有关注终端优先级在认知卫星通信系统中的影响。因此，有必要针对终端优先级采用更加合理的资源分配方法，并在避免对主用户造成干扰的前提下，提高了高优先级终端的吞吐量和干扰规避能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于终端优先级的资源分配方法及系统，在避免对主用户造成干扰的前提下，提高了高优先级终端的吞吐量和干扰规避能力。

本发明采用以下技术方案：

一种基于终端优先级的资源分配方法，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；