[发明专利]一种自适应的超额预订LEO卫星系统信道分配方法

权利要求书

1.一种自适应的超额预订LEO卫星系统信道分配方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、建立LEO卫星系统的移动性模型，并设定信道分配策略的条件；

具体为：

将各波束小区建模为连续的矩形小区，简称一维移动性模型；每个波束小区中分配有数目为C的可用信道；

基于移动性模型，进行信道分配策略研究时，采用如下假设：

1)新呼叫在各波束小区的生成位置服从均匀分布；

2)平均呼叫发起率独立于各波束小区中正在进行中的呼叫数目；

新呼叫和切换呼叫的到达过程都服从泊松分布，且二者相互独立；不同特征的呼叫到达过程也相互独立；

3)呼叫持续时间服从指数分布；

各波束小区的信道持续时间服从指数分布；

步骤二、针对波束小区C_i，初始时刻设置该波束小区C_i的虚拟信道占用总数S＝0；

步骤三、针对某高优先级用户的呼叫请求接入波束小区C_i，判断该呼叫请求是新呼叫请求还是切换呼叫请求，如果是新呼叫请求，进入步骤四，否则，进入步骤五；

步骤四、波束小区C_i对高优先级用户的新呼叫请求进行自适应的超额预订信道分配处理，决定是否将该新呼叫请求接入；

具体步骤如下：

步骤401、系统在接收到高优先级用户的新呼叫请求接入后波束小区C_i，首先判断源小区C_i中是否存在空闲信道，如果是，进入步骤402；否则，将该新呼叫请求阻塞；

步骤402、判断切换小区C_i+1中是否存在空闲信道，如果是，则为该新呼叫请求在切换小区C_i+1中进行信道预留，并在源小区C_i接入该呼叫请求；否则，进入步骤403；

步骤403、基于时间阈值t_TH将每个波束小区分割成A和B两个区域，计算该新呼叫请求用户的位置分布；

t_TH*V_trk是用户距离波束小区切换边界的距离；V_trk表示星下点速率；

步骤404、判断该新呼叫请求用户的位置分布是否为源波束小区C_i的区域A，如果是，进入步骤405；否则，新呼叫请求用户的位置分布是否为源波束小区C_i的区域B，将该新呼叫请求阻塞；

步骤405、判断切换小区C_i+1中虚拟信道占用总数S是否小于虚拟信道最大数量S_max，如果是，进入步骤406；否则，将该新呼叫请求阻塞；

S_max＝[(αk+β)*C]

k是高优先级用户流量的占比，0≤k≤1；α，β是控制比例的规模因子，为常数；

步骤406、为该新呼叫请求在切换小区C_i+1中预留一个虚拟信道，并将虚拟信道占用总数S加1，将该新呼叫请求在源小区C_i接入；

步骤五、波束小区C_i对高优先级用户的呼叫切换请求进行自适应的超额预订信道分配处理，决定是否将该呼叫切换接入；

步骤六、波束小区C_i对终止的呼叫进行处理，将任意虚拟信道上的预留请求转移至其所占用的可用信道上；

每当有呼叫终止时，系统将会转移虚拟信道中的呼叫到可用信道上，同时释放该虚拟信道，虚拟信道占用总数S减1。

2.如权利要求1所述的一种自适应的超额预订LEO卫星系统信道分配方法，其特征在于，所述的步骤五具体步骤如下：

步骤501、针对高优先级用户的切换呼叫请求切换至波束小区C_i，判断高优先级用户是否到达波束小区C_i的切换边界，如果是，进入步骤502；否则，继续等待直至到达切换小区C_i的切换边界；

步骤502、判断为高优先级用户呼叫切换请求在切换小区C_i中预留的是否为虚拟信道，如果是，则将该呼叫切换请求切换掉话；否则，进入步骤503；

步骤503、判断下一切换小区C_i+1中是否存在空闲信道，如果是，则为该呼叫切换请求在下一切换小区C_i+1中进行信道预留，并在切换小区C_i切换成功；否则，进入步骤504；

步骤504、判断下一切换小区C_i+1中虚拟信道占用总数S是否小于虚拟信道最大数量S_max，如果是，进入步骤505；否则，将该呼叫切换请求切换掉话；

步骤505、为该呼叫切换请求在下一切换小区C_i+1中预留一个虚拟信道，并将虚拟信道占用总数S加1，将该呼叫切换请求在切换小区C_i切换成功。