[发明专利]一种基于跳波束的双层卫星网络功率和带宽联合分配方法

权利要求书

1.一种基于跳波束的双层卫星网络功率和带宽联合分配方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：确定所提分配方法的输入参数：LEO卫星发射总功率P_tot，总带宽B_tot，GEO卫星对K个LEO点亮终端的干扰其中表示GEO卫星对第k个LEO点亮终端的干扰，LEO卫星与K个点亮终端的信道矩阵为h＝[h₁，…，h_k…，h_K]，其中h_k表示GEO卫星对第k个LEO点亮终端的信道系数，K个点亮终端的流量需求d＝d₁，…，d_k…，d_K，其中d_k表示GEO卫星对第k个LEO点亮终端的流量需求，LEO卫星对GEO卫星的干扰阈值为I^TH，LEO卫星波束对GEO卫星的干扰数据库是滴i^leo；

步骤2：初始化波束功率P＝P₁，…，P_k…，P_K，其中P_k为第k个波束的功率，各波束功率平均分配，服务终端k的波束功率为

步骤3：根据终端的流量需求d_k的计算公式求得理想带宽其中噪声功率n₀＝-117dBW；

步骤4：根据实际总带宽，计算波束带宽B＝B₁，…，B_k，…，B_K，其中分配给终端k的实际带宽

步骤5：求解终端k基于拉朗格朗日乘子法的凸优化解参数

步骤6：求解拉朗格朗日乘子

步骤7：计算被服务的K个地面终端的波束发射功率P＝P₁，…，P_K，其中分配给终端k的功率为“+”表示该值取值非负；

步骤8：根据波束带宽B_k和功率P_k从干扰数据库中获得LEO卫星波束k对应的GEO卫星的干扰

步骤9：计算LEO卫星波束对GEO卫星的总干扰

步骤10：判断LEO卫星波束对GEO卫星的干扰I^leo是否超出干扰阈值I^TH，如果I^leo＞I^TH，进入步骤11，如果I^leo≤I^TH，进入步骤12；

步骤11：降低总功率P_tot＝P_tot×α，其中α为功率削弱因子，因此0＜α＜1，功率降低后返回步骤2；

步骤12：输出波束带宽B＝B₁，…，B_K和波束功率P＝P₁，…，P_K。

2.根据权利要求1所述的基于跳波束的双层卫星网络功率和带宽联合分配方法，其特征在于：

所述LEO卫星发射总功率P_tot为20dbW～30dbW。

3.根据权利要求1所述的基于跳波束的双层卫星网络功率和带宽联合分配方法，其特征在于：

所述总带宽B_tot＝500Mhz。

4.根据权利要求1所述的基于跳波束的双层卫星网络功率和带宽联合分配方法，其特征在于：

任意点亮终端k得到LEO波束服务时，根据GEO卫星对K个LEO点亮终端的干扰可知GEO对第k个LEO点亮终端的干扰为：

-125dbW～-95dbW。

5.根据权利要求1所述的基于跳波束的双层卫星网络功率和带宽联合分配方法，其特征在于：

所述信道系数h_k为0.5～1。

6.根据权利要求1所述的基于跳波束的双层卫星网络功率和带宽联合分配方法，其特征在于：

所述地面终端需求d_k为0.1Gbps～1.1Gbps。