[发明专利]一种支持区分服务的卫星信道S-ALOHA接入系统及方法

摘要

本发明涉及一种支持区分服务的卫星信道S‑ALOHA接入系统及方法，在S‑ALOHA协议基础上，采用了重复发送策略降低高优先级用户的接入时延，实现区分服务；本发明研究了用户在卫星信道条件下采用S‑ALOHA动态接入的时延与总业务到达率关系的基础上，改进了用户接入请求的确认方式，提出了重复发送策略，即用户可以在未收到接入请求确认情况下可连续发送多个请求，通过对不同终端重复发送因子的控制实现区分服务。这种方法可以简单有效地提升卫星通信系统在用户接入阶段时的区分服务能力，给出用户接入时延的定量估计，为保障用户的QoS提供辅助决策支持。

主权项

一种支持区分服务的卫星信道S‑ALOHA接入系统，其特征在于包括：用户总业务到达率计算单元、用户优先级划分单元、时隙碰撞概率计算单元、用户接入延迟估计单元、S‑ALOHA协议稳定性评估单元和迭代计算单元；用户总业务到达率计算单元，根据用户的新业务到达率和信号在单个时隙传输的碰撞概率，得到信号在时隙成功传输为止时用户的平均尝试次数，以及用户总业务到达率；用户优先级划分单元，对所有用户组成的集合进行划分，将不同的用户划分到不同的优先级集合中，设定优先级集合的重复发送因子，将优先级集合的重复发送因子设定为该集合的编号值，则得到经过用户优先级划分后的系统总业务到达率；把系统总业务到达率送给时隙碰撞概率计算单元；时隙碰撞概率计算单元，按照系统业务到达服从泊松过程进行计算，根据系统的总业务到达率Λ可以得到单个时隙的碰撞概率，再根据用户总业务到达率Λ与单个时隙的碰撞概率的关系联立方程组计算出单个时隙的碰撞概率，送至用户接入延迟估计单元；用户接入延迟估计单元，对用户的接入延迟进行估计，根据当前时隙的碰撞概率，得到单次接入信号成功传输的概率，当前用户对应的接入信号成功传输平均尝试次数，用户的平均接入延迟Ti；将用户的平均接入延迟Ti送至迭代计算单元；S‑ALOHA协议稳定性评估单元：对优先级划分后的用户接入采用的S‑ALOHA协议的稳定性进行评估，若系统的总业务到达率Λ和单个时隙的持续时间T满足要求，则S‑ALOHA协议不稳定，否则S‑ALOHA协议稳定；迭代计算单元，根据用户的平均接入延迟Ti和对接入延迟的要求，对用户优先级划分进行调整，逐步增加不满足接入时延要求用户的优先级和重复发送因子；对用户优先级划分进行调整后，当所有用户的接入时延满足需求或到达设定的调整最大次数时，将最后一次调整的用户优先级确定为最终的用户优先级。