一种卫星网络流量控制方法

文档序号:8459546阅读:316来源:国知局
一种卫星网络流量控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及无线电传输技术领域,尤其涉及一种卫星网络流量控制方法。
【背景技术】
[0002] 卫星通信覆盖范围广,不受地理条件限制,在民用通信方面,是其它通信手段所不 能比拟的。目前,卫星电视、广播、远程监控、视频会议等应用越来越广泛。尤其是应急通信 方面,卫星通信有着地面通信所不能及的优势,无论是在城市、乡村、山区、还是沙漠,都可 以实现卫星通信。
[0003] LEO卫星具有研发周期短、发射成本低、传输时延小等特点,在气象、水文、地质灾 害、科学试验等方面得到了越来越广泛的应用。尤其在抢险救灾中,由于卫星覆盖范围广, 不受地面基础设施的限制,当发生强烈自然灾害、其他地面通信设施遭到破坏时,卫星通信 是十分必要的一种通信手段,能够及时将灾情传达给指挥中心,便于救援工作展开。由于 LEO卫星轨道低,与地面站的可通时间较短,当卫星与地面站不可视时,大量数据只能在卫 星上暂存,时效性差,而且大量的存储设备使星上的载荷能力减弱。为了降低数据传输时延 以及对LEO卫星存储能力的要求,当LEO卫星与地面站不可视时将通过GEO卫星转发至地 面站。
[0004] 然而,GEO卫星的转发能力有限,当多颗LEO卫星同时转发数据的传输速率超过 GEO卫星的转发能力时,由于各LEO卫星至GEO卫星的信道质量各不相同,如果均匀地降低 各信道速率,对于质量较低的信道,接收端将无法收到有效数据,浪费了有限的信道资源, 而高质量信道的数据得不到及时传输。

【发明内容】

[0005] 本发明实施例提供一种卫星网络流量控制方法,以克服现有技术中多颗LEO卫星 同时转发数据的传输速率超过GEO卫星的转发能力时,信道资源利用率低的问题。
[0006] 本发明实施例提供一种卫星网络流量控制方法,包括:
[0007] 确定GEO卫星、各LEO卫星的信道容量以及卫星系统允许的信道误码率门限值;
[0008] 若所述各LEO卫星的信道容量之和大于所述GEO卫星的信道容量,则采用非合作 博弈均衡确定所述各LEO卫星的数据传输速率;
[0009] 根据所述各LEO卫星的数据传输速率控制卫星网络流量。
[0010] 进一步地,所述确定GEO卫星、各LEO卫星的信道容量以及卫星系统允许的信道质 量之后,还包括:
[0011] 判断GEO卫星、各LEO卫星的信道质量是否满足卫星系统的信道质量要求。
[0012] 进一步地,所述采用非合作博弈均衡确定各卫星的数据传输速率,包括:
[0013] 确定基于卫星信道质量的非合作博弈均衡中单颗LEO卫星的收益函数为:
【主权项】
1. 一种卫星网络流量控制方法,其特征在于,包括: 确定GEO卫星、各LEO卫星的信道容量以及卫星系统允许的信道误码率门限值; 若所述各LEO卫星的信道容量之和大于所述GE0卫星的信道容量,则采用非合作博弈 均衡确定所述各LEO卫星的数据传输速率; 根据所述各LEO卫星的数据传输速率控制卫星网络流量。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定GE0卫星、各LEO卫星的信道容 量以及卫星系统允许的信道质量之后,还包括: 判断GE0卫星、各LEO卫星的信道质量是否满足卫星系统的信道质量要求。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述采用非合作博弈均衡确定各卫星 的数据传输速率,包括: 确定基于卫星信道质量的非合作博弈均衡中单颗LEO卫星的收益函数为:
其中,所述U(Xi)为卫星信道吞吐量和数据累计时延的比值,所述\为用户的发送速 率,所述PeiSLEOi卫星的信道误码率,所述c为GE0卫星对地的信道容量,所述i为权 衡系数,且(〇,1]; 采用非线性迭代将所述收益函数转换为公式
确定LEO卫星的数据传输速率,其中,所述W(Xi)为式(1)的对数形式,将收益函数转 换为LEO卫星传输数据的吞吐量与时延的差值。
【专利摘要】本发明实施例提供一种卫星网络流量控制方法。本发明方法,包括:确定GEO卫星、各LEO卫星的信道容量以及卫星系统允许的信道误码率门限值;若所述各LEO卫星的信道容量之和大于所述GEO卫星的信道容量,则采用非合作博弈均衡确定所述各LEO卫星的数据传输速率;根据所述各LEO卫星的数据传输速率控制卫星网络流量。本发明实施例优化了各LEO卫星的数据传输速率,获得了最优的系统传输性能。
【IPC分类】H04W28-10, H04W28-24, H04W28-22
【公开号】CN104780567
【申请号】CN201510170820
【发明人】蔡睿妍
【申请人】大连大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月10日
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