[发明专利]一种出站容量受限非对称卫星信道出站资源调度方法及装置

说明书

一种出站容量受限非对称卫星信道出站资源调度方法及装置，包括缓冲单元、业务类型参数配置单元、用户参数配置单元、优先调度确认单元、非优先调度确认单元和资源分配单元；出站消息先按出站波束进行分类，属于同一出站波束的数据业务再按业务优先等级进行分类；属于同一业务类型k的数据业务再按先进先出的顺序进行排列；对于任一出站波束的数据业务队列，从当前各个业务类型k的出站队列中挑选出ΔT_k,i<N*T_subframe的用户，确定为“紧急用户”；“紧急用户”按照ΔT_k,i进行排列，ΔT_k,i越小的出站数据优先发送；若没有“紧急用户”，则所有出站用户采用按加权的比例公平算法进行优先级排序，优先级高的用户先发送。其保证了用户各种业务的服务质量要求以及系统性能。

技术领域

本发明涉及卫星移动通信技术领域，更具体而言，涉及RDSS(RadioDetermination Satellite Service)卫星移动通信系统出站资源调度的方法。

背景技术

RDSS业务系统主要由空间段、地面控制中心和用户段组成：

空间段由包含若干颗卫星的卫星星座组成，这些卫星(出站转发器、入站转发器)转发由地面中心站发出的出站信号和用户机发出的入站信号，具备一定的抗干扰能力。

地面控制中心使用大型天线，发射功率通常为数百瓦，担负信道分配，用户信号收发测量和信息收发处理，并对整个系统的运行进行管理控制。

用户段是指带有RDSS功能的用户机终端，接收来自地面控制中心的数据业务以及控制消息，并根据自身业务需求以及出站的控制信令发送入站消息，实现定位、定时、短报文通信等功能。

出站资源调度器，作为无线资源管理的核心组成部分，负责出站链路的空中接口资源控制，调节和分配，以实现将有限的无线资源，如频谱资源，时间资源，码资源，功率资源等合理地分配给众多用户。调度技术的优劣很大程度上决定了整个系统的性能。

通常对于一种调度算法的性能进行评估时，要用到以下主要参考指标：

1.系统总信息速率：单位时间内出站链路传输的数据量

2.用户公平性：所有用户按业务优先级是否都获得一定的服务机会

3.用户服务质量要求：不同业务对服务质量的要求，比如传输速率，响应时间，丢包率等。

4.算法复杂度：为及时得到每一出站帧的调度结果，对调度算法的运算周期有一定要求，尤其是当出站业务繁忙时期。

从系统吞吐量角度考虑，调度算法必须充分利用信道的时变特性，将有限的无线资源分配给信道条件最好的用户，以提高频谱效率；而从用户角度考虑，如果只将无线资源分配给信道质量最好的用户，势必造成信道条件较差的用户一直得不到服务机会，并且用户服务质量可能得不到保障。因此考虑到公平性和系统吞吐量的要求，需要将一部分资源分配给信道质量较差的用户，但这将导致系统吞吐量的下降。如何在系统吞吐量，用户公平性和服务质量之间进行平衡成为调度算法必须考虑的问题。

现有技术中，比例公平(Proportional Fair)调度算法同时兼顾了系统吞吐量和用户公平性，因此得到较为广泛的应用。比例公平调度算法是基于优先级的，即在传输时间间隔为t时，将资源分配给满足下式的用户v：

(式1)

其中，(C/I)_k表示用户k在时刻t的信道状况，R_k(t-1)表示用户k在t-1结束时刻之前固定长度T_PF内的平均数据传输速率，传输时间间隔t结束后，所有用户的R_k(t-1)按下式进行更新：

(式2)