[发明专利]一种面向临近空间平台与卫星集成通信系统的呼叫允许方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向临近空间平台与卫星集成通信系统的呼叫允许策略，具体是一种在地面-临近空间平台-卫星网络结构中面向多媒体应用的平衡资源分配技术，属于卫星通信技术领域。

背景技术

新一代的宽带卫星网络已在开发和部署，它们将提供高速的因特网和多媒体业务。宽带卫星网络通信的大覆盖和易于进行多点广播通信的特点，使卫星网络在全球信息基础网络结构中起到不可缺少的作用，卫星网络将会成为固定网络或地面移动网络的一部分，为用户提供各种通信业务。特别是卫星网络在自然灾害恢复和军事应用中有着不可估量的前景。

临近空间平台(HAP-high attitude platform)是目前国际上正处于研究阶段的新型通信装置，一般放置在离地面17-22km高度临近空间上，可以是人工操作或者是带有自动操作的飞机或者是航空器。临近空间平台可以在高空提供宽带通信服务，与卫星相比，临近空间平台传输距离较短、传输时延少、所需的发射功率低，有助于实现宽带传输和通信终端的小型化。

因此将卫星和临近空间平台结合起来能够综合卫星的大覆盖范围与临近空间平台的灵活等优点大大提高通信网络性能。

与此同时，随着多媒体业务的迅猛发展，为了能为地面终端用户提供高质量的服务，要求网络能同时承载语音、数据、视频等多类业务，这些业务具有不同的带宽需求和服务质量需求，例如在丢包程度、实时、费用、可靠性、优先级等方面的需求，且在传输方向上，多媒体业务将呈现非对称性，而集成临近空间平台(high attitude platform)-卫星通信系统为对称系统，因此系统中将存在分配而未被使用的资源，造成本来十分有限的无线资源被极大地浪费。

呼叫允许控制(call Admission control)是无线资源管理中的重要组成部分，是一种减少网络拥塞、保证服务质量和网络资源利用率的重要机制，用来决定是否承认一个新呼叫的接入。承认或拒绝一个新呼叫基于以下两点考虑：(1)新呼叫是否会影响已存呼叫用户的服务质量；(2)网络能否满足新呼叫的服务质量要求。如果网络不能满足呼叫用的请求，呼叫请求将被拒绝。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种面向临近空间平台与卫星集成通信系统的呼叫允许方法，由于临近空间平台与卫星集成通信系统要面向一些占用带宽资源多、实时性要求高等特点的多媒体业务，会造成了上、下行链路业务量的非对称性，即大量的数据将在下行链路传输，而上行链路无数据或仅有少量数据传输。因此，有必要将呼叫允许策略引入地面-临近空间平台-卫星集成通信系统中，有效地减少网络拥塞，保证多媒体服务质量和提高网络资源利用率。

技术方案：临近空间平台与卫星集成通信系统的体系结构有三层：卫星层、临近空间平台层和地面终端层，地面终端层包括一些用户终端和管理站诸如临近空间平台管理控制站，卫星管理站等。

当某用户要进行通信链接时，就会向其所在范围内的临近空间平台管理站发出连接请求报文，临近空间平台管理站会查看此用户想要链接的目的端是否在同一临近空间平台覆盖范围下，如果在，则直接由临近空间平台转发；如果不在，则需按照链路状态路由算法计算出最佳路由之后进入呼叫允许控制阶段。

应用于此地面-临近空间平台-卫星集成通信系统呼叫允许控制是一种基于剩余容量的动态呼叫允许控制策略。其原理是，按照3GPP的标准和实际的业务模型，将地面-临近空间平台-卫星集成通信系统面向的多媒体业务分为4类：音、视频、交互类数据和背景类数据业务。语音和视频业务对延迟非常敏感，并且一旦语音包丢失就不可重传。当信道资源不足时，视频业务可丢掉一些不重要的信息，进行降级传输。数据业务可容忍一定的延迟，特别是背景类数据业务，可容忍比交互类数据业务更长的延迟，但二者均不能接受误码的发生，一旦发生错误，就要进行重传。基于上述特点，各类业务有各自不同的优先级和QoS要求。在进行呼叫允许控制时，高优先级的业务比低优先级的业务有更高的特权，会尽量满足高优先级业务的QoS要求。在某呼叫接入时，此呼叫允许控制策略会为高优先级的业务预留一部分资源，并在接入的过程中，当系统资源不足时，可剥夺低优先级业务的资源，以保证其QoS要求。