技术特征：
1.星地一体化系统网络架构，其特征在于，包括三部分，分别是用户部分、控制部分以及空间部分；用户部分是指各类终端，包括固定或移动的地面基站、移动终端；控制部分包括网关、卫星控制中心、核心网以及基站控制器，负责管理卫星网络，让卫星网络和其他网络之间实现互联；空间部分主要指分布于不同高度的轨道卫星，负责信号转发。2.星地一体化网络的资源分配方法，其特征在于，用于权利要求1所述的星地一体化系统网络架构，包括以下步骤：步骤101，构建资源分配模型；步骤102，优化问题转化；步骤103，迭代更新变量；步骤104，输出最优解。3.根据权利要求2所述的星地一体化网络的资源分配方法，其特征在于，步骤101，构建资源分配模型，具体包括以下过程：假设所有基站总需求超过系统提供的最大容量，为了尽可能满足各个基站的通信需求，资源分配的数学优化模型表示为：学优化模型表示为：学优化模型表示为：其中n代表卫星用户数量，t
i
表示基站覆盖范围内总的业务需求量，卫星分配给基站的容量用c
i
表示，系统总功率为p
total
，k表示系统基站数量，p＝p
total
/k即各基站平分系统总功率资源。4.根据权利要求3所述的星地一体化网络的资源分配方法，其特征在于，步骤102，优化问题转化，具体包括以下过程：引入非负的乘子λ，得到该优化问题的拉格朗日函数：其中a
k,i
∈{0,1}表示是否分配给基站k的用户i资源，p
k,i
为基站k给用户i传输的功率，c
k,i
表示基站k分配给用户i的信道容量，λ、μ为拉格朗日乘数向量，p
th
是基站干扰电平，ε
k
和
ε
e
是正态分布方差；在假设场景下，公式(2)忽略；对于凸优化问题来说，对偶间隙为零，即两问题的最优解是一样的，局部最优解也就是全局最优解；因此要证明该优化问题是凸的，只需要证明公式(5)是凸函数即可；h(w
i
)＝(t
i-c
i
)2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)对h(w
i
)关于w
i
求二阶导得到以下公式：其中，其中，由公式(8)知结合公式(7)推出故对偶问题的最优解表示为：5.根据权利要求4所述的星地一体化网络的资源分配方法，其特征在于，步骤103，迭代更新变量，具体包括以下过程：1)基于kkt条件更新功率分配，由公式(10)得到近似解p
i*
，从而得到最优解，从而得到最优解2)功率每一次的更新都依赖于对偶变量的更新，按照公式(11)、(12)、(13)对对偶变量进行迭代更新；
s
k,i
＝a
k,i
p
k,i
,t
k
＝(ε
k
+ε
e
)|h
ke
|2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)其中，j代表迭代次数，β
(j)
为迭代步长，[x]
+
＝max{0,x}。
技术总结
本发明提供星地一体化系统网络架构及其资源分配方法，包括用户部分、控制部分以及空间部分；用户部分是指各类终端，包括固定或移动的地面基站、移动终端等；控制部分包括网关、卫星控制中心、核心网以及基站控制器，负责管理卫星网络，让卫星网络和其他网络之间实现互联；空间部分主要指分布于不同高度的轨道卫星，负责信号转发。星地一体化网络的资源分配方法，包括以下步骤：构建资源分配模型；优化问题转化；迭代更新变量；输出最优解。本发明建立数学优化的资源分配模型，引入基站干扰的电平作为限制，提出了集中式迭代的方法来解决资源分配问题，引入拉格朗日对偶理论，通过求解对偶问题的最优解来解决资源分配的局部最优问题。题。题。
技术研发人员：许海涛 李源 徐佳康 杨仁金
受保护的技术使用者：北京鹏鹄物宇科技发展有限公司
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/9/27