[发明专利]一种可动态调整的卫星通信网络规划方法

权利要求书

1.一种可动态调整的卫星通信网络规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，接收网络规划指令，判断指令类型，如果为用户组网指令，执行步骤S2，如果为用户调整指令，跳转至步骤S3并依次执行其后续步骤，如果为自主调整指令，跳转至步骤S5并依次执行其后续步骤；

S2，进行带宽、波束覆盖范围、链路预算需求估算，跳转至步骤S4并依次执行其后续步骤；

S3，进行带宽、波束覆盖范围、链路预算调整需求估算；

S4，根据估算结果生成资源规划指令；

S5，根据资源规划/自主调整指令进行载波资源规划；

S6，下发组网/调整预案；

步骤S1所述的接收网络规划指令，判断指令类型，网络规划指令主要分为指令类别和网络信息两部分，指令类别C_md分为用户组网指令、用户调整指令和自主调整调整指令三种，其中用户组网和用户调整指令为经由用户发起的开通网络或对已有网络进行调整的操作，自主调整指令为经由载波监听程序发起的针对长时间空闲资源的自主回收操作；对于用户组网及用户调整指令，网络信息主要包含网络编号N_id、终端信息T_m、网络优先级P_r、网络起止时间T_s和T_e五项内容，其中终端信息由终端类型T_t、所属区域管理站A_s、承载业务S_v、活动区域M_c、带宽需求B_w、链路质量需求L_q组成，网络规划指令表示为(C_md，N_id，T_m.(T_t，A_s，S_v，M_c，B_w，L_q)，P_r，T_s，T_e)，网络规划指令由 符号划分为指令头和指令内容两部分，T_m.()中括号内为终端信息T_m的具体组成信息；对于自主调整指令，网络信息主要包含网络编号N_id和波束编号集合N_bm两项内容，其网络规划指令表示为(C_md，N_id，N_bm)；负责网络规划活动的中心管理站在接收到网络规划指令后，首先读取指令中的C_md信息，并根据C_md信息判断指令类别为用户组网指令、用户调整指令或自主调整调整，进而明确网络规划的内容为新组建网络、调整现有网络或回收空闲网络资源，以进行下一步操作；

步骤S2所述的进行带宽、波束覆盖范围、链路预算需求估算，具体为：

S21，获取网络规划指令中的终端信息，对所有的终端分别遍历步骤S22至S25；

S22，估算终端带宽需求：若网络规划指令中的带宽需求B_w项不为空值null，则直接将带宽需求记为B_w，否则根据终端类型和业务类型对终端带宽需求进行估计，该估计过程为：

其中，B_Tm为终端带宽，B_sv(s_v，T_t)为类型为T_t的终端，承载s_v类型业务所形成的业务量，s_v∈S_v；

S23，从网络规划指令中读取终端所属区域管理站信息T_m.(A_s)，将终端带宽需求计入区域管理站带宽需求B_area，B_area＝B_area+B_Tm；

S24，从网络规划指令中读取终端活动区域信息T_m.(M_c)，将活动区域计入所属区域管理站覆盖区域需求M_area，M_area＝M_area∪M_c；

S25，从网络规划指令中读取终端链路质量需求信息T_m.(L_q)，计算链路预算需求其中P_t为功率预算，L_q为终端链路质量需求，即载噪比密度门限值，η_t、η_r分别为发射、接收天线效率，d_t、d_r分别为发射、接收天线口径，λ为波长，r为链路距离，l_o为包含雨衰、大气衰减、器件线路在内的链路损耗，κ为玻尔兹曼常数，t_s为接收机噪声温度，将终端链路预算需求计入所属区域管理站链路预算需求P_area，P_area＝max(P_area，P_t)；

S26，重复步骤S22至S25，直至完成全部终端的遍历；

S27，计算网络带宽、波束覆盖范围、链路预算需求总量以及各区域管理站需求量，

其中，B₁、M₁、P₁分别为总带宽、波束覆盖范围、链路预算需求，B、M、P分别为各区域管理站带宽、波束覆盖范围、链路预算需求的集合；

步骤S5所述的根据资源规划/自主调整指令进行载波资源规划，具体为：

S51，获取当前可用资源情况，包括波束编号、可用带宽、覆盖范围、链路预算；

S52，读取指令类别C_md信息，判断资源规划指令类型，如果为用户组网指令，执行步骤S54，如果为用户调整指令，执行步骤S55，如果为自主调整指令，执行步骤S53；

S53，根据自主调整指令，确定指令指向网络在波束集合中各波束上占用的带宽资源集合，形成资源调整方案，转至步骤S57；

S54，根据资源规划指令中的用户组网需求和当前可用资源情况，进行资源分配优化，转至步骤S56；

S55，根据资源规划指令中的用户调整需求和当前可用资源情况，进行资源调整优化；

S56，将优化结果按照操作类型集合O_pt、波束编号集合N_bm、带宽资源集合B_asn的形式，生成资源分配/调整指令的指令内容O_pt，N_bm，B_asn，并与网络N_id组合，形成资源分配/调整方案(N_id，O_pt，N_bm，B_asn)，其中O_pt＝{O_pt1，O_pt2，…}，包含分配、回收和指向调整三种操作类型，N_bm＝{N_bm1，N_bm2，…}，B_asn＝{B_asn1，B_asn2，…}，方案中波束编号集合、带宽资源集合和操作类型集合中的内容一一对应，即O_pt1，N_bm1，B_asn1为对卫星通信资源的一个操作，表示对波束N_bm1的带宽B_asn1的O_pt1类操作；

S57，根据资源分配/调整方案，形成组网/调整预案。