[发明专利]卫星资源控制方法及装置

说明书

本公开涉及一种卫星资源控制方法及装置，用以解决传统的卫星星上资源利用率低问题，所述方法包括：根据卫星的传输参数计算卫星的单位效用值和功率控制值；根据所述单位效用值计算所述卫星的效用速率控制值；根据所述效用速率控制值、所述功率控制值和预估因子，构建所述卫星的优化目标函数；根据所述优化目标函数，得到所述卫星的最优传输功率和最优传输速率。本公开可以实现在有限资源限制的条件下，实现高效的卫星节点之间的信息传输。

技术领域

本公开涉及卫星通信领域，尤其涉及一种卫星资源控制方法及装置。

背景技术

在低轨道卫星通信系统中，由于技术和成本的限制，星上载荷能力远低于同等情况下的地面设备与网络。因此，对于低轨道卫星通信系统来说，一个关键问题就是如何实现动态控制天线发射功率与信息传输速率，实现合理的卫星资源分配，提高低轨道卫星星上资源利用的有效性。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种卫星资源控制方法及装置，用以解决传统的卫星星上资源利用率低问题，所述方法包括：

根据卫星的传输参数计算卫星的单位效用值和功率控制值；

根据所述单位效用值计算所述卫星的效用速率控制值；

根据所述效用速率控制值、所述功率控制值和预估因子，构建所述卫星的优化目标函数；

根据所述优化目标函数，得到所述卫星的最优传输功率和最优传输速率。

在一种可能的实现方式中，根据卫星的传输参数计算卫星的单位效用值和功率控制值，包括：

获取卫星的频谱带宽、传输功率、传输速率和信道特性；

根据所述频谱带宽、所述传输功率、所述传输速率、所述信道特性和噪声方差，计算所述卫星的传输信噪比；

根据所述传输信噪比计算所述卫星的单位效用值；

根据所述传输功率计算所述卫星的功率控制值。

在一种可能的实现方式中，根据所述频谱带宽、所述传输功率、所述传输速率、所述信道特性和噪声方差，计算所述卫星的传输信噪比，包括：

采用计算卫星节点的传输信噪比，其中，γ_i(t)为卫星节点i的传输信噪比，W为可用的信道传输频谱带宽，p_i为卫星节点i的天线发射信息的传输功率，r_i为卫星节点i的信息传输的传输速率，σ²为高斯噪声方差，h_i为卫星节点i的信道参数,t为时刻；

根据所述传输信噪比计算所述卫星的单位效用值，包括：

采用计算所述卫星的单位效用值，其中，U_i(t)为卫星节点i的单位效用值，γ_i(t)为卫星节点i的传输信噪比，表示卫星节点i需要达到的最小传输信噪比；“+”号表示所在方程满足f(z)＝(z-b)⁺＝max{0,z-b}，即，当z-b≤0，则f(z)＝0；

根据所述传输功率计算所述卫星的功率控制值，包括：

采用E_i(t)＝[p_i(t)]²计算所述卫星的功率控制值，其中，E_i(t)为卫星节点i的功率控制值。

在一种可能的实现方式中，根据所述单位效用值计算所述卫星的效用速率控制值，包括：

根据所述传输速率和所述单位效用值，计算所述卫星的效用速率控制值。

在一种可能的实现方式中，根据所述传输速率和所述单位效用值，计算所述卫星的效用速率控制值，包括：