專利名稱：面向吞吐率的星座自適應(yīng)路由算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:衛(wèi)星通信將提供全球覆蓋的寬帶移動服務(wù)，為多媒體和寬帶數(shù)據(jù)的Internet應(yīng)用提供無所不在的通信方式。今后，其中一個重要目標(biāo)就是建立以衛(wèi)星星座為核心的空天一體化網(wǎng)絡(luò)。由于衛(wèi)星星座系統(tǒng)造價昂貴，且衛(wèi)星信息處理能力相對地面極其有限，所以在保障寬帶網(wǎng)絡(luò)各類業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的同時，如何有效地利用衛(wèi)星系統(tǒng)資源，是星座網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)需要解決的重要課題。本發(fā)明的目的是提出解決星座衛(wèi)星間信息交換路由優(yōu)化問題的方法。在星上處理能力一定的條件下，通過自適應(yīng)算法控制多個衛(wèi)星能夠在處理相互間的業(yè)務(wù)同時，最大程度地接入地面的業(yè)務(wù)。
背景技術(shù)：
:傳統(tǒng)的衛(wèi)星星座設(shè)計通常是根據(jù)衛(wèi)星的覆蓋將地面分成對應(yīng)的區(qū)域，如圖1所示，當(dāng)衛(wèi)星移動時進行類 似蜂窩的跨區(qū)域切換。但是由于業(yè)務(wù)分布的不均勻，某個區(qū)域繁忙，而周邊區(qū)域空閑，使得對應(yīng)上方的衛(wèi)星應(yīng)接不暇，超出處理能力，造成業(yè)務(wù)不能及時接入衛(wèi)星而溢出。考慮到今后的衛(wèi)星和地面終端都將具備自適應(yīng)跟蹤天線，因此可以采用多顆衛(wèi)星同時對準(zhǔn)目標(biāo)終端為之提供接入服務(wù)。就如同空間上形成大的天線陣掃描對準(zhǔn)在一個目標(biāo)上。在此所要做的就是既要接入更多的地面業(yè)務(wù)，又要能夠處理好衛(wèi)星間各自的業(yè)務(wù)。其效果是使多個衛(wèi)星能夠共同服務(wù)同一目標(biāo)用戶，又能保證最大的吞吐率
發(fā)明內(nèi)容
:首先是采用統(tǒng)計學(xué)的方法計算出服務(wù)于目標(biāo)的衛(wèi)星群，如圖1所示，當(dāng)前時刻達到平衡時星間業(yè)務(wù)流的大小。其目的是衡量每個衛(wèi)星目前剩余的處理能力。再根據(jù)衛(wèi)星的基本能力，通常以每秒處理多少個包，來確定每個衛(wèi)星能夠接入目標(biāo)業(yè)務(wù)的權(quán)值，如圖2的五個衛(wèi)星接入同一目標(biāo)的業(yè)務(wù)。接著采用自適應(yīng)算法，以衛(wèi)星群整體最大的吞吐為目標(biāo)更新權(quán)值。


:圖1衛(wèi)星星座覆蓋下的業(yè)務(wù)分布，圖2星座衛(wèi)星間鏈路與業(yè)務(wù)接入衛(wèi)星的權(quán)值分配
具體實施方式
:I)根據(jù)某一時刻t的業(yè)務(wù)接入統(tǒng)計，由Markov過程排隊理論計算出平衡時星間業(yè)務(wù)流量d,由處理能力P，得出衛(wèi)星的剩余帶寬b = p-do2)由剩余帶寬b，計算衛(wèi)星群每個衛(wèi)星對目標(biāo)終端的接入業(yè)務(wù)量a，設(shè)群衛(wèi)星的接入初始權(quán)值矢量為⑷.。權(quán)值由'( +1) = O) + "⑷* * ￡.⑷更新，μ (η)和q(n)為
步進值，=⑻得出，ε⑷為衛(wèi)星群總的業(yè)務(wù)接入量與總的輸出量間的差值。目的是不斷地調(diào)整權(quán)值使對目標(biāo)業(yè)務(wù)的接入量La盡可能最大，同時使ε (η)最小，也就是或得最大的吞吐率。3)由于新業(yè)務(wù)的接入，衛(wèi)星群間的業(yè)務(wù)流量平衡將被破壞，而建立新的平衡。進入下一時刻t+T時，T為觀測 周期，回到第I)步重新計算新的平衡下剩余的帶寬b，再由第2)步計算新的接入權(quán)值。如此反復(fù)更新權(quán)值使得接入量和吞吐率保持在最大。
權(quán)利要求
1.需要保護的是本發(fā)明的理念，即以陣列式的衛(wèi)星組成衛(wèi)星群服務(wù)于一個地面終端。其思想包括，以權(quán)值方式控制衛(wèi)星接入業(yè)務(wù)的量，并以步進值的方式更新權(quán)值，更新的準(zhǔn)則是衛(wèi)星群 的總吞吐率最大。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提出解決星座衛(wèi)星間信息交換路由優(yōu)化問題的方法。在星上處理能力一定的條件下，通過自適應(yīng)算法控制多個衛(wèi)星能夠在處理相互間的業(yè)務(wù)同時，最大程度地接入地面的業(yè)務(wù)。對于星座覆蓋下的業(yè)務(wù)，由于分布的不均勻，某個區(qū)域繁忙，而周邊區(qū)域空閑，繁忙的衛(wèi)星應(yīng)接不暇，超出處理能力，造成業(yè)務(wù)不能及時接入衛(wèi)星而溢出。因此可以采用多顆衛(wèi)星同時對準(zhǔn)目標(biāo)終端為之提供接入服務(wù)。就如同空間上形成大的天線陣掃描對準(zhǔn)在一個目標(biāo)上。本發(fā)明所要做的就是既要接入更多的地面業(yè)務(wù)，又要能夠處理好衛(wèi)星間各自的業(yè)務(wù)。其效果是使多個衛(wèi)星能夠共同服務(wù)同一目標(biāo)用戶，又能保證最大的吞吐率。
文檔編號H04W28/02GK103249083SQ201210024920
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者宗鵬 申請人:宗鵬