[发明专利]一种卫星通信系统中的上行链路资源分配方法

权利要求书

1.一种卫星通信系统中的上行链路资源分配方法，其特征在于，包括：

步骤S1：基站获取每个卫星小区的用户数量和上行链路传输需求；

步骤S2：基站逐个将资源分配窗口中的时隙分配给在分配时冲突概率和活跃因子的综合优先级最高的卫星小区，得到资源分配结果，其中，冲突概率取决于卫星小区使用的免授权传输机制；

步骤S3：基站将资源分配结果和免授权传输机制的信息发送给用户，使用户确定其所在卫星小区分配的资源；

步骤S4：当用户的数据包到达时，在基站为其所在卫星小区分配的资源中进行上行链路免授权传输。

2.根据权利要求1所述的卫星通信系统中的上行链路资源分配方法，其特征在于，每个卫星小区的上行链路传输需求包括每个卫星小区中的单个用户在一个资源分配窗口内的传输概率。

3.根据权利要求1所述的卫星通信系统中的上行链路资源分配方法，其特征在于，卫星的每个波束在一个资源分配窗口内的资源在时间上被划分为T_s个时隙，并且在频率上被划分为一个或多个频段，每个频段包含一个或多个子信道；因此，卫星的每个波束在每个时隙的可用传输资源由K个资源单元组成。

4.根据权利要求3所述的卫星通信系统中的上行链路资源分配方法，其特征在于，在所述步骤S2中，一个波束在资源分配窗口的一个时隙至多分配给一个卫星小区；一旦一个波束在资源分配窗口的某个时隙被分配给一个卫星小区，则该波束在该时隙中的所有资源单元都分配给该卫星小区使用。

5.根据权利要求4所述的卫星通信系统中的上行链路资源分配方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21：初始化每个卫星小区的冲突概率和活跃因子；

步骤S22：基站将资源分配窗口中的当前待分配的时隙t分配给当前的冲突概率和活跃因子的综合优先级最高的卫星小区，并在当前待分配的时隙分配完成后，更新当前的免授权传输机制以及当前的冲突概率和活跃因子；其中，t＝1,...,T_s；

步骤S23：将下一个时隙作为新的当前待分配的时隙，重复步骤S22，直至资源分配窗口中的所有时隙都分配完成或所有卫星小区的冲突概率都为0。

6.根据权利要求5所述的卫星通信系统中的上行链路资源分配方法，其特征在于，所述步骤S22包括：

步骤S221：初始化当前待分配的时隙t的候选小区集合Ψ_t，Ψ_t中包含当前的冲突概率不为0的所有卫星小区；

步骤S222：将候选小区集合Ψ_t中唯一一个当前的冲突概率最大的卫星小区作为待分配卫星小区i^*，或者，将候选小区集合Ψ_t中当前的冲突概率最大的多个卫星小区中当前的活跃因子最大的卫星小区作为待分配卫星小区i^*；

步骤S223：将当前待分配的时隙t分配给待分配卫星小区i^*；即，允许卫星小区i^*中的用户在待分配的时隙t中进行上行链路传输；

步骤S224：更新待分配卫星小区i^*的当前的冲突概率P_c(i^*)；

步骤S225：更新候选小区集合Ψ_t，将待分配卫星小区i^*从集合Ψ_t中移除；

步骤S226：返回步骤S222，直至已将待分配的时隙t分配给N_b个卫星小区，或候选小区集合Ψ_t为空集；其中，N_b为卫星的波束数量。

7.根据权利要求6所述的卫星通信系统中的上行链路资源分配方法，其特征在于，所述步骤S225还包括：如果卫星波束都使用相同的频段，则将与待分配卫星小区i^*的距离小于阈值d_th的所有卫星小区从集合Ψ_t中移除。