[发明专利]一种基于服务速率控制的星载动态频谱资源调度方法

摘要

本发明公开了一种基于服务速率控制的星载动态频谱资源调度方法，属于卫星通信领域。该调度方法基于“跨层”分配模型，同时利用物理(PHY)层信道状态信息，结合媒体访问控制(MAC)层队列状态信息进行动态频域资源调度。在此基础上，通过在分配目标函数中引入服务速率浪费控制参数，有效控制由于调度器分配的数据传输速率超出用户业务需求所导致的系统服务速率浪费问题，从而有效利用系统资源服务于通信业务QoS需求。该调度方法在提升频谱效率的同时，降低受干扰频段对通信质量的影响，保证系统频域资源面向业务传输需求的高效利用。

主权项

1.一种基于服务速率控制的星载动态频谱资源调度方法，其特征在于在每个系统传输时间间隔内执行如下步骤：(1)、提取当前用户集合子载波集合和各用户队列缓存器中待传输数据量Q_k(t)，(2)、获取当用户k使用第n个子载波进行通信时的信噪比γ_k,n(t)，(3)、计算将子载波n分配给用户k时所能获得的香农信道容量C_k,n(t)；(4)、计算将子载波集合中的每一个子载波分配给用户集合中每一个用户的效用函数U_k,n(t)，得到二维分配效用矩阵U；(5)、遍历矩阵U中所有的元素，根据分配目标函数寻找具有最高分配效用U_k′,n′(t)的用户与子载波的组合(n'，k')，并将第n'个载波分配给用户k'；(6)、将第n'个载波从子载波集合中剔除，得到新的子载波集合(7)、采用按步骤(5)的分配方案传输后剩余的待传输数据量更新用户k'队列缓存器中待传输数据量；当用户k'的队列缓存器中待传输数据量为零时，将用户k'从用户集合中剔除，得到新的用户集合(8)、判断待分配子载波集合或待分配用户集合是否为空，任何一个集合为空时，则结束此轮调度，并将分配结果通知相关用户；否则，重新执行步骤(3)～步骤(8)，直到待分配子载波集合或待分配用户集合为空。所述效用函数为：式中，r_k,n(t)为将子载波n分配给用户k时用户仍欠缺的传输速率；T_s为系统传输时间间隔；w_k,n(t)为服务速率浪费控制参数。