[发明专利]多站多机空地下行链路时隙空分复用分配系统

权利要求书

1.一种多站多机空地下行链路时隙空分复用分配系统，包括：通过多波束定向天线支持与多个空中平台进行并行通信的地面站点，与地面站点和各空中平台进行链路通信的协议处理单元，管理整个网络的网络管理站，其特征在于：在多站多机空地下行链路中，每个空中平台的需求评估单元周期性地根据消息优先级、消息到达率、队列缓存数据量、时隙传输能力、时帧结构信息评估本平台的基础时隙需求和总时隙需求，定位本平台实时位置，采用基于时分多址接入协议的多站多机空地下行链路，向地面站点分发本平台时隙需求及平台位置，并将时隙需求消息和平台位置消息依据信息交互流程传递至网络管理站，地面站点通过无线接收单元检测本站点接收各空中平台的信号电平，缓存接收到的消息，将接收信号电平依据信息交互流程传递至网络管理站；网络管理站汇聚各空中平台的时隙需求与接收电平信息及全部空中平台的平台位置信息，通过需求汇聚单元统计各空中平台的时隙需求信息，通过空分复用评估单元统计地面站点与各空中平台的位置信息，以及各地面站点接收各空中平台的接收信号电平信息，时隙分配单元先依据地面站点与空中平台的位置信息，为各空中平台从全部地面站点中选择距离最近和次近的地面站点分别作为该平台的主用地面站点和辅助地面站点，再根据各空中平台的基础时隙需求，以均匀分布为目标按需分配各空中平台的基础时隙，然后执行空分复用时隙分配，按照调度增益从大到小的顺序，优先调度总时隙需求未满足的空中平台，再调度已分配时隙数目与总需求时隙数目的比例较低的空中平台，依次选择空中平台进行空分复用条件判决，为每个空中平台选择合适的时隙进行空分复用，生成时隙分配结果，将时隙分配消息动态分发至各地面站点，各地面站点解析时隙分配结果，依据信息交互流程转发至各空中平台，各空中平台解析时隙分配结果。

2.如权利要求1所述的站多机空地下行链路时隙空分复用分配系统，其特征在于：空中平台包含按信息源模块、协议处理模块和无线传输模块顺次串联的三个功能模块，其中，协议处理模块包括定位单元、队列缓存单元、需求评估单元及无线信道接入控制单元；无线传输模块包含无线发送单元和无线接收单元；信息源产生和接收特定格式和优先级的消息发送到协议处理模块，定位单元提供本平台的实时位置信息，将生成的空中平台位置消息发送至队列缓存单元；队列缓存单元接收并缓存来自信息源的待发送消息、定位单元的平台位置消息和需求评估单元的时隙需求消息，并向需求评估单元提供不同优先级的消息到达情况和队列缓存情况，在本平台发送时隙将指定消息发送至无线信道接入控制单元；需求评估单元接收队列缓存单元提供的消息到达情况和队列缓存情况，获取来自无线信道接入控制单元的时帧结构和时隙传输能力信息，以时帧为周期评估本平台的时隙需求，生成时隙需求消息，并发送至队列缓存单元；无线信道接入控制单元根据时隙分配结果确定发送时隙与接收时隙，在发送时隙获取来自队列缓存单元的消息并发送至无线发送单元，在接收时隙获取来自无线接收单元的消息并发送至队列缓存单元进行消息接收处理。

3.如权利要求1所述的站多机空地下行链路时隙空分复用分配系统，其特征在于：地面站点包含地面站点信息源、地面站点协议处理模块、地面站点无线传输模块和地面站点有线传输模块四个功能模块，其中，地面站协议处理模块包含地面站点定位单元、地面站点队列缓存单元、地面站点有线信道接入控制单元及无线信道接入控制单元，地面站点无线传输模块包含地面站点无线发送单元和地面站点无线接收单元；地面站点有线传输模块包含地面站点有线发送单元和地面站点有线接收单元。