本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信，尤其關(guān)注于無線資源管理的相關(guān)技術(shù)，可用于具備星上處理和多載波并行解調(diào)能力的寬帶通信衛(wèi)星。

背景技術(shù)：

1、寬帶通信衛(wèi)星通常在一個波束下配置多種不同載波速率的載波組，其主要目的是調(diào)和波束內(nèi)不同型號衛(wèi)星終端因天線口徑、功放輸出功率差異而造成的上行發(fā)送能力不平衡，保證高能力衛(wèi)星終端可使用高速載波組傳輸更大的數(shù)據(jù)帶寬，而低能力衛(wèi)星終端可使用低速載波組維護基礎(chǔ)業(yè)務(wù)通信。另一方面，針對惡劣天氣、遠近效應(yīng)等造成的鏈路質(zhì)量變化，寬帶通信衛(wèi)星通常使用低速載波組結(jié)合自適應(yīng)編碼調(diào)制進行適應(yīng)。

2、面對多載波組配置情況，衛(wèi)星終端通常會根據(jù)鏈路自測的結(jié)果自行選擇出最適應(yīng)當前鏈路質(zhì)量的載波速率和調(diào)制編碼。由于一個波束下可能會出現(xiàn)眾多具有同等發(fā)送能力和通信環(huán)境的衛(wèi)星終端，這些終端之間缺乏溝通協(xié)調(diào)，往往會不約而同的選擇相同的載波組進行通信，從而造成某個載波組業(yè)務(wù)繁忙，而其他載波組業(yè)務(wù)空閑的資源不均衡使用情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提出了一種通信衛(wèi)星多載波組負載均衡方法，解決同波束下各地面終端因不約而同申請相同載波組而造成的載波組間業(yè)務(wù)負載不均衡的問題?？蛇m用于具備星上處理和多載波并行解調(diào)能力的寬帶通信衛(wèi)星，實現(xiàn)同波束下各地面終端的上行業(yè)務(wù)負載均衡，提高資源利用效率。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種通信衛(wèi)星多載波組負載均衡方法，應(yīng)用于具備星上處理和多載波并行解調(diào)能力的寬帶通信衛(wèi)星；所述寬帶通信衛(wèi)星的單個波束配置多個載波組，各載波組包含一到多條載波速率和數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量相同的子載波，不同載波組內(nèi)子載波的載波速率不同，所有載波組具有相同的資源調(diào)度周期；具體包括以下步驟：

4、步驟1，衛(wèi)星終端向星載網(wǎng)控發(fā)送資源申請，包括業(yè)務(wù)速率需求、推薦載波速率和推薦調(diào)制編碼；

5、步驟2，星載網(wǎng)控收集一個資源調(diào)度周期內(nèi)所接收到的資源申請；

6、步驟3，星載網(wǎng)控維護波束內(nèi)各載波組的累積數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量和各載波組的負載率，并均初始化為0；

7、步驟4，星載網(wǎng)控檢查是否已遍歷所有的資源申請，若是，則跳至步驟11；否則，選擇一個衛(wèi)星終端的資源申請進行處理；

8、步驟5，星載網(wǎng)控檢查是否已遍歷所有的載波組，若是，則跳至步驟10；否則，選取一個載波組；

9、步驟6，星載網(wǎng)控檢查當前載波組的載波速率是否大于待處理衛(wèi)星終端資源申請的推薦載波速率，若是，則跳至步驟5；否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟7；

10、步驟7，星載網(wǎng)控根據(jù)待處理衛(wèi)星終端資源申請的推薦載波速率和推薦調(diào)制編碼，計算與當前載波組的載波速率相匹配的調(diào)制編碼，得到使用當前載波組的載波速率和調(diào)制編碼情況下滿足資源申請中業(yè)務(wù)速率需求所需的數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量；

11、步驟8，星載網(wǎng)控檢查待處理衛(wèi)星終端是否已分配給某個載波組，若尚未分配，則將當前載波組標記為衛(wèi)星終端的已分配載波組，并記錄相應(yīng)的所需數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量，跳至步驟5；否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟9；

12、步驟9，星載網(wǎng)控根據(jù)當前載波組及已分配載波組的負載率和所需數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量，判斷當前載波組是否為更優(yōu)決策，若是，則當前載波組標記為衛(wèi)星終端的已分配載波組，并記錄相應(yīng)的所需數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量，跳至步驟5；否則，直接跳至步驟5；

13、步驟10，星載網(wǎng)控讀取待處理衛(wèi)星終端最終的已分配載波組，并使用相應(yīng)的所需數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量，更新載波組的累積數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量和負載率，跳至步驟4；

14、步驟11，星載網(wǎng)控讀取各衛(wèi)星終端的已分配載波組，得到本調(diào)度周期的負載均衡結(jié)果，并廣播給各衛(wèi)星終端；

15、步驟12，各衛(wèi)星終端依照負載均衡結(jié)果的指示，向各自的已分配載波組發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

16、進一步的，步驟1中，推薦載波速率為衛(wèi)星終端發(fā)送業(yè)務(wù)時可使用的最高載波速率，推薦調(diào)制編碼為衛(wèi)星終端在使用推薦載波速率的情況下，衛(wèi)星終端發(fā)送業(yè)務(wù)時可使用的最高調(diào)制編碼。

17、進一步的，步驟9中，星載網(wǎng)控判斷當前載波組是否為更優(yōu)決策的方法，具體包括以下步驟：

18、設(shè)定當前載波組的負載率和所需數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量分別用load1和burst1表示；已分配載波組的負載率和所需數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量分別用load2和burst2表示；當前載波組和已分配載波組內(nèi)單子載波的數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量分別用maxburst1和maxburst2表示：

19、步驟901，星載網(wǎng)控檢查burst1、maxburst1和load1是否滿足以下條件：burst1≤maxburst1且load1≤1，若滿足，則繼續(xù)下一步驟；否則，跳至步驟904；

20、步驟902，星載網(wǎng)控檢查burst2、maxburst2和load2是否滿足以下條件：burst2≤maxburst2且load2≤1，若滿足，則繼續(xù)下一步驟；否則，判定當前載波組為更優(yōu)決策；

21、步驟903，星載網(wǎng)控檢查load1和load2是否滿足以下條件：load1?<load2，若是，則判定當前載波組為更優(yōu)決策；否則，判定當前載波組不是更優(yōu)決策；

22、步驟904，星載網(wǎng)控檢查burst2、maxburst2和load2是否滿足以下條件：burst2≤maxburst2且load2≤1，若滿足，則判定當前載波組不是更優(yōu)決策；否則，繼續(xù)下一步驟；

23、步驟905，星載網(wǎng)控檢查load1、load2是否滿足以下條件：load1?<load2，若滿足，則判定當前載波組為更優(yōu)決策；否則，繼續(xù)下一步驟；

24、步驟906，星載網(wǎng)控檢查load1和load2是否滿足以下條件：load1等于load2且均小于1，若滿足，則繼續(xù)下一步驟；否則，判定當前載波組不是更優(yōu)決策；

25、步驟907，星載網(wǎng)控檢查burst1、maxburst1、burst2和maxburst2是否滿足以下條件：(burst1?/?maxburst1)<(burst2?/?maxburst2)，若滿足，則判定當前載波組為更優(yōu)決策；否則，判定當前載波組不是更優(yōu)決策。

26、進一步的，步驟10中，星載網(wǎng)控更新載波組的累積數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量和負載率，具體包括以下步驟：

27、步驟1001，星載網(wǎng)控計算載波組的數(shù)據(jù)突發(fā)總量，即載波組內(nèi)單子載波的數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量與載波組子載波數(shù)量的乘積；

28、步驟1002，星載網(wǎng)控將載波組的當前累積數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量與所需數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量求和，得到更新后的累積突發(fā)數(shù)量；

29、步驟1003，星載網(wǎng)控檢查更新后的累積突發(fā)數(shù)量是否小于載波組的數(shù)據(jù)突發(fā)總量，若是，則使用更新后的累積數(shù)據(jù)突發(fā)數(shù)量除以載波組的數(shù)據(jù)突發(fā)總量，做為更新后的載波組負載率；否則，將載波組的負載率設(shè)置為一個大于1的極大常量值。

30、本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有如下有益效果：

31、本發(fā)明通過負載均衡，可將部分載波組上的資源申請轉(zhuǎn)移至較低速載波組上，在保證傳輸能力的前提下，通過提高調(diào)制編碼效率或擴大數(shù)據(jù)突發(fā)個數(shù)的方式，保證業(yè)務(wù)速率需求仍得到滿足，從而均衡波束內(nèi)各載波組間的業(yè)務(wù)負載，進而達到提高資源利用率的目的。