[发明专利]一种基于功率评价的信道优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于功率评价的信道优化方法。

背景技术

在卫星通信中，不同类型的数据业务通常有不同的传输速率要求，误码率和信噪比指标要求也各不相同，例如话音数据业务通常要求误码率水平在10^-3量级，视频数据业务通常要求误码率水平在10^-5量级等，误码率水平的不同则对应着信噪比指标要求的不同，误码率越低的数据业务在传输时往往要求越高的发射功率，对应的信噪比指标即传输业务服务质量需求就越高。对于多信道通信系统而言，不同的信道上调制了不同类型的数据业务，而不同的信道经历的空间多径衰落环境的状况也是不同的，这就有可能出现某些个调制了较高信噪比要求的数据业务的子信道经历了具有较严重衰落特性信道的情形，从而造成信噪比达不到要求，误码率升高。而为了克服这种现象，必然要提高系统发射功率来提高信噪比。通常，这里需要做出一种调整，即希望具有较高信噪比要求的那些数据业务经过相对平坦的子信道来传输，把那些衰落特性比较严重的子信道分配给那些信噪比要求不高的数据业务使用，这样将有助于实现多个业务子信道和多种数据业务传输质量之间的匹配与均衡，而且还可以有效降低发射功率。因此，需要引入一些先进的资源分配策略，合理为各种数据分配业务子信道资源，并尽可能优化系统发射功率资源，来为更多的数据业务提供高质量和高效率的服务，这就是卫星通信资源优化的问题。近年来，国内外有更多的研究致力于将智能型算法引入到各种各样的工程应用中来，智能演化算法作为一种高效快捷的动态搜索寻优算法，以其自身良好的全局化搜索，适应函数评估、迭代寻优等功能，正在受到越来越广泛地关注。

目前，对卫星通信资源进行优化有两种基本途径：

(1)分组业务信道固定分配法，通过事先确定好的分配策略进行分配，即子信道的分配是按照顺序编号进行分组的，而顺序编号又是固定不变的，这种方法计算过程十分简便，且不存在任何反馈迭代环节；但是，这种方法没有考虑空间多径衰落传输信道特征函数h_m，n的影响，分配给第m个数据业务的那些个业务子信道未必是最合适的，即它们的h_m，n未必都与传输业务服务质量需求S_r(m)相匹配，可能出现S_r(m)相对极大，而h_m,n却相对极小的情形。因此，这种方法的效率并不高，分配方法也不尽合理，几乎不能保证节省系统功率资源。

(2)动态优先级法，这种方法该方法相对方法(1)考虑了信道特征函数h_m,n的影响，并且在分配方法中添加了“优先级列表”来对分配方法进行动态调整，在计算过程中存在反馈迭代环节，使得每个数据业务有机会挑选适合的业务子信道；但是这种方法属于一种贪心(greedy)搜索算法，需要遍历整个搜索空间，特别是在卫星通信信道资源受限，而业务需求量又较大情形下，平均需要遍历的子信道数量很多，搜索效率不高；此外，由于优先级是预先设定好的，这会影响在多径衰落传输环境下根据子信道的实时信道响应特性来为数据业务重配置业务子信道的需求。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种基于功率评价的信道优化方法，解决了在信道传输环境变化的情况下不能配置通信资源或通信资源分配不均的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种基于功率评价的信道优化方法，包括：

为数据业务分配初始业务信道的步骤，所述数据业务根据类型划分为M类，为同一类数据业务分配至少一个业务信道，且每一个业务信道只能分配给一个数据业务，已分配的业务信道处于分配状态，未分配的业务信道处于未分配状态；

为数据业务进行业务信道优化的步骤；

其中，为数据业务进行业务信道的优化的步骤中，对每一个数据业务按照以下步骤进行业务信道优化：

步骤1：按照信道响应将所有业务信道进行排序；

步骤2：选择排序最优且处于未分配状态的业务信道作为待分配业务信道；

步骤3：若待分配业务信道为排序最优的业务信道，则将待分配业务信道作为数据业务的业务信道；否则，转入步骤4；

步骤4：根据待分配业务信道与排序最优业务信道的发射功率和功率损耗为数据业务确定业务信道。

进一步的，在步骤1中，所述信道响应为：各业务信道传输同一数据业务时的信道响应。

进一步的，在步骤4中，根据待分配业务信道与排序最优业务信道的发射功率和功率损耗为数据业务确定业务信道的方法为：