一種衛(wèi)星網(wǎng)絡流量控制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明實施例涉及無線電傳輸技術領域，尤其涉及一種衛(wèi)星網(wǎng)絡流量控制方法。
【背景技術】
[0002] 衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣，不受地理條件限制，在民用通信方面，是其它通信手段所不 能比擬的。目前，衛(wèi)星電視、廣播、遠程監(jiān)控、視頻會議等應用越來越廣泛。尤其是應急通信 方面，衛(wèi)星通信有著地面通信所不能及的優(yōu)勢，無論是在城市、鄉(xiāng)村、山區(qū)、還是沙漠，都可 以實現(xiàn)衛(wèi)星通信。
[0003] LEO衛(wèi)星具有研發(fā)周期短、發(fā)射成本低、傳輸時延小等特點，在氣象、水文、地質(zhì)災 害、科學試驗等方面得到了越來越廣泛的應用。尤其在搶險救災中，由于衛(wèi)星覆蓋范圍廣， 不受地面基礎設施的限制，當發(fā)生強烈自然災害、其他地面通信設施遭到破壞時，衛(wèi)星通信 是十分必要的一種通信手段，能夠及時將災情傳達給指揮中心，便于救援工作展開。由于 LEO衛(wèi)星軌道低，與地面站的可通時間較短，當衛(wèi)星與地面站不可視時，大量數(shù)據(jù)只能在衛(wèi) 星上暫存，時效性差，而且大量的存儲設備使星上的載荷能力減弱。為了降低數(shù)據(jù)傳輸時延 以及對LEO衛(wèi)星存儲能力的要求，當LEO衛(wèi)星與地面站不可視時將通過GEO衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至地 面站。
[0004] 然而，GEO衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)能力有限，當多顆LEO衛(wèi)星同時轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的傳輸速率超過 GEO衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)能力時，由于各LEO衛(wèi)星至GEO衛(wèi)星的信道質(zhì)量各不相同，如果均勻地降低 各信道速率，對于質(zhì)量較低的信道，接收端將無法收到有效數(shù)據(jù)，浪費了有限的信道資源， 而高質(zhì)量信道的數(shù)據(jù)得不到及時傳輸。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明實施例提供一種衛(wèi)星網(wǎng)絡流量控制方法，以克服現(xiàn)有技術中多顆LEO衛(wèi)星 同時轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的傳輸速率超過GEO衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)能力時，信道資源利用率低的問題。
[0006] 本發(fā)明實施例提供一種衛(wèi)星網(wǎng)絡流量控制方法，包括：
[0007] 確定GEO衛(wèi)星、各LEO衛(wèi)星的信道容量以及衛(wèi)星系統(tǒng)允許的信道誤碼率門限值；
[0008] 若所述各LEO衛(wèi)星的信道容量之和大于所述GEO衛(wèi)星的信道容量，則采用非合作 博弈均衡確定所述各LEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率；
[0009] 根據(jù)所述各LEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率控制衛(wèi)星網(wǎng)絡流量。
[0010] 進一步地，所述確定GEO衛(wèi)星、各LEO衛(wèi)星的信道容量以及衛(wèi)星系統(tǒng)允許的信道質(zhì) 量之后，還包括：
[0011] 判斷GEO衛(wèi)星、各LEO衛(wèi)星的信道質(zhì)量是否滿足衛(wèi)星系統(tǒng)的信道質(zhì)量要求。
[0012] 進一步地，所述采用非合作博弈均衡確定各衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率，包括：
[0013] 確定基于衛(wèi)星信道質(zhì)量的非合作博弈均衡中單顆LEO衛(wèi)星的收益函數(shù)為：
【主權項】
1. 一種衛(wèi)星網(wǎng)絡流量控制方法，其特征在于，包括： 確定GEO衛(wèi)星、各LEO衛(wèi)星的信道容量以及衛(wèi)星系統(tǒng)允許的信道誤碼率門限值； 若所述各LEO衛(wèi)星的信道容量之和大于所述GE0衛(wèi)星的信道容量，則采用非合作博弈 均衡確定所述各LEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率； 根據(jù)所述各LEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率控制衛(wèi)星網(wǎng)絡流量。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定GE0衛(wèi)星、各LEO衛(wèi)星的信道容 量以及衛(wèi)星系統(tǒng)允許的信道質(zhì)量之后，還包括： 判斷GE0衛(wèi)星、各LEO衛(wèi)星的信道質(zhì)量是否滿足衛(wèi)星系統(tǒng)的信道質(zhì)量要求。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采用非合作博弈均衡確定各衛(wèi)星 的數(shù)據(jù)傳輸速率，包括： 確定基于衛(wèi)星信道質(zhì)量的非合作博弈均衡中單顆LEO衛(wèi)星的收益函數(shù)為：
其中，所述U(Xi)為衛(wèi)星信道吞吐量和數(shù)據(jù)累計時延的比值，所述\為用戶的發(fā)送速 率，所述PeiSLEOi衛(wèi)星的信道誤碼率，所述c為GE0衛(wèi)星對地的信道容量，所述i為權 衡系數(shù)，且(〇，1]; 采用非線性迭代將所述收益函數(shù)轉(zhuǎn)換為公式
確定LEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率，其中，所述W(Xi)為式（1)的對數(shù)形式，將收益函數(shù)轉(zhuǎn) 換為LEO衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)的吞吐量與時延的差值。
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種衛(wèi)星網(wǎng)絡流量控制方法。本發(fā)明方法，包括：確定GEO衛(wèi)星、各LEO衛(wèi)星的信道容量以及衛(wèi)星系統(tǒng)允許的信道誤碼率門限值；若所述各LEO衛(wèi)星的信道容量之和大于所述GEO衛(wèi)星的信道容量，則采用非合作博弈均衡確定所述各LEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率；根據(jù)所述各LEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率控制衛(wèi)星網(wǎng)絡流量。本發(fā)明實施例優(yōu)化了各LEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速率，獲得了最優(yōu)的系統(tǒng)傳輸性能。
【IPC分類】H04W28-10, H04W28-24, H04W28-22
【公開號】CN104780567
【申請?zhí)枴緾N201510170820
【發(fā)明人】蔡睿妍
【申請人】大連大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月10日