CN102904836B - 多频时分多址接入系统实时业务时隙封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多频时分多址接入系统实时业务时隙封装方法，其包括一个时隙封装系统模型和三个具体操作过程：其中时隙封装系统模型由业务源、用户终端和卫星三个实体组成；其中业务源可产生多媒体业务分组或从外界采集信息并转变为多媒体业务分组；用户终端中参与时隙封装过程的部件由缓存队列、带宽管理代理和分组输出调度单元三部分组成；业务源与用户终端之间通过以太网互联，用户终端与卫星之间通过卫星信道实现通信。三个具体操作过程包括：系统初始化过程、载波搜索过程和可用时隙组搜索过程。该方法针对承载实时业务的快速跳频终端，提高了信道利用率，降低了实时业务的连接拒绝率，与此同时可以大大提高时隙封装过程中时隙搜索的速度。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种多频时分多址接入系统实时业务时隙封装方法。
背景技术
多频时分多址接入(Multi-Frequency Time Division Multiple Access MF-TDMA)是将频分多址(Frequency Division Multiple Access FDMA)和时分多址(Time DivisionMultiple Access TDMA)相结合的一种混合多址接入方式，是宽带卫星通信等无线通信系统所采用的主流技术体制，MF-TDMA将时域/频域上的资源以时隙/载波形式进行划分，允许众多用户终端共享一系列不同速率的载波，每个载波以时分方式使用。如图1所示，MF-TDMA帧是一个时隙/载波(也称时间/频率)的二维矩阵，其中行表示载波，列表示时隙。与传统单载波TDMA体制相比，一方面可以降低对终端射频能力的要求，便于终端小型化；另一方面通过终端在多条载波上的灵活跳频可实现带宽的高效复用，易于实现大规模卫星网络的宽带接入。
MF-TDMA系统的带宽分配过程与时分多址接入（TDMA）系统或频分多址接入（FDMA）系统相比最大的不同之处在于：在完成带宽分配之后需要进行时隙封装。时隙封装带宽分配完成后，根据带宽分配结果为每个终端在MF-TDMA时间/频率矩阵中指定时隙突发位置的过程。经过时隙封装最终形成带宽分配信息用于指示全网终端的突发发送。时隙封装主要解决两个问题，一是确定终端在哪条载波上发射，即载波搜索；二是确定终端在载波内哪些时隙内发射，即可用时隙组搜索。
由于用户带宽请求大小及请求到达时间先后的随机性，时隙封装问题已被证明是一个NP Complete问题，很难从理论上给出最优算法和模型，因此现有算法均为启发式算法。较为典型时隙封装算法为Park等人提出的预约信道优先(RCP ReserveChannel with Priority)算法，该算法将MF-TDMA载波分为“独占”、“共享”和“空闲”三类并分别进行标识。其中标识为“独占”的载波只能分配给某一个特定的终端，而标识为“共享”的载波可以在满足约束条件的基础上分配给不同的终端。标识“空闲”的载波表示该载波上没有分配任何业务。
RCP算法的基本思想就通过载波“独占”方式使个别大业务量终端独占信道以保证其QoS需求。RCP算法主要针对慢速跳频终端，慢速跳频终端在同一帧内无法在不同载波间跳频，因此每个终端“独占”或“共享”一个载波。
RCP算法存在的缺点主要有以下几个方面：
（1）当终端数大于载波数，尤其是在多用户多业务连接的应用场景下，RCP算法的“独占”机制非但不能有效利用带宽反而会造成带宽的浪费，因此信道利用率不高。
（2）该算法主要针对慢速跳频终端，没有考虑快速跳频终端可以在帧内跳频的情况。
（3）该算法在进行时隙搜索时采用串行搜索方式，在时隙数较多时，搜索效率不高，实时性不强。
针对RCP算法的缺点，当前开发出一种动态调整子载波(RCP-A)算法，该RCP-A算法通过对载波负载进行调整来实现各载波的负载均衡。然而RCP-A方法的不足之处在于：
（1）频繁的载波负载调整会增加信令的开销；
（2）会导致时隙碎片的产生。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种针对多频时分多址接入系统的实时业务时隙封装方法，该方法可以将分配给同一终端的时隙在帧内进行灵活封装，这样一来大大减小了时隙碎片发生的概率，同时实施该方法时时隙搜索的效率也大大提高。
时隙封装系统模型由业务源、用户终端和卫星三个实体组成。其中业务源可以是计算机或者摄像头等，业务源可产生多媒体业务分组，也可从外界采集信息并转变为多媒体业务分组。用户终端中参与时隙封装过程的部件由缓存队列、带宽管理代理和分组输出调度单元三部分组成。带宽管理单元位于星上，完成带宽请求的分配和时隙封装。业务源与用户终端之间通过以太网互联，用户终端与卫星之间通过卫星信道实现通信。主要流程如下：
(1)多媒体业务分组经以太网送入用户终端；
(2)根据业务分组类型不同，来自业务源的业务分组在用户终端的缓存队列中分别进行缓存，其中实时业务分组(话音、视频等)在实时业务队列中进行缓存，非实时业务分组(数据等)在非实时业务队列中进行缓存；
(3)带宽管理代理根据缓存队列信息生成带宽请求送至分组输出调度单元，为了保证业务的服务质量，不同的队列信息生成不同的带宽请求信息，其中实时业务队列生成实时业务带宽请求，实时业务带宽请求以每帧时隙数的方法给出，非实时业务队列生成非实时业务带宽请求，非实时业务带宽请求为需要的时隙总数。实时业务带宽请求优先级高，在新的业务连接初始接入时进行时隙分配与封装，在随后连接持续过程中每帧都为该请求保留固定数目的时隙，并且时隙的相对位置固定不变。非实时业务带宽请求优先级低，系统可在满足实时业务带宽需求之后根据剩余资源情况，分一次或多一次满足其带宽需求。本发明所涉及的主要针对实时业务；
(4)分组输出调度单元通过卫星信道将业务信息及带宽请求发送到位于星上的带宽管理单元；
(5)带宽管理单元首先进行信息解析，解析出业务信息送入星载处理单元，带宽请求信息先送入带宽分配单元，对于实时业务的带宽请求，应给予完全满足，如果无法完全满足，就将该连接请求拒绝；
(6)带宽分配单元将带宽分配结果送入时隙封装模块，对于实时业务的带宽分配结果，采用本发明的封装算法生成带宽分配信息，并送至星载处理单元；
(7)星载处理单元将业务信息和带宽分配信息发送至终端，其中带宽管理代理根据带宽分配信息和缓存队列信息再次指示分组输出调度单元进行发送。
本发明的时隙封装方法包括三个具体操作过程：一是系统初始化过程，二是载波搜索过程，三是可用时隙组搜索过程。
1、系统初始化过程
(1)时隙封装单元对可用的频带进行载波和帧的划分，帧进一步划分为时隙，并分别对载波、帧和时隙进行编号，为便于管理，每帧内时隙数目为8的整数倍。
(2)时隙封装单元根据载波和时隙划分建立载波时隙占用表，用于记录当前可用载波的时隙占用情况。
(3)时隙封装单元为每个终端建立状态信息表，用于记录当前每个终端对各载波的占用情况和该终端在各预约载波上的时隙占用状态(SU)。
2、载波搜索过程
当来自一个终端A的带宽请求到达之后，根据终端A的状态表，按照载波序号由小到大以及“预约”－>“空闲”－>“未预约”的优先级顺序进行载波搜索，在搜索到的载波上进行可用时隙组搜索。
3、可用时隙组搜索过程
可用时隙组指载波上有能够满足实时业务连接带宽需求的一组连续未被占用的时隙。
以第m个终端在第k个载波上的可用时隙组搜索为例，假设MF-TDMA帧中每载波时隙数为M，其中第m个终端请求的时隙数为R，终端占用状态信息表中第m个终端时隙占用状态数组为SU_m[M]，载波时隙占用表中第k个载波的上层索引为数组SG_up_k[L]，下层索引为数组SG_down_k[M]。
有益效果：
(1)针对承载实时业务的快速跳频终端，提高了MF-TDMA帧的信道利用率。
(2)针对承载实时业务的快速跳频终端，降低了实时业务的连接拒绝率。
(3)提高了时隙封装过程中可用时隙组搜索的速度。
附图说明
图1MF-TDMA帧结构示意，
图2时隙封装系统模型，
图3载波搜索过程，
图4话音业务性能对比图，
图5视频流业务性能对比图，
图6网络电视性能对比图。
具体实施方式
本方法所描述的MF-TDMA帧结构如图1所示，下面结合附图对各个步骤进行进一步详细介绍，具体如下：
时隙封装系统模型如图2所示，由业务源、用户终端和卫星三个实体组成。其中业务源可以是计算机或者摄像头等，业务源可产生多媒体业务分组，也可从外界采集信息并转变为多媒体业务分组。用户终端中参与时隙封装过程的部件由缓存队列、带宽管理代理和分组输出调度单元三部分组成。带宽管理单元位于星上，完成带宽请求的分配和时隙封装。业务源与用户终端之间通过以太网互联，用户终端与卫星之间通过卫星信道实现通信。主要流程如下：
(1)多媒体业务分组经以太网送入用户终端；
(2)根据业务分组类型不同，来自业务源的业务分组在用户终端的缓存队列中分别进行缓存，其中实时业务分组(话音、视频等)在实时业务队列中进行缓存，非实时业务分组(数据等)在非实时业务队列中进行缓存；
(3)带宽管理代理根据缓存队列信息生成带宽请求送至分组输出调度单元，为了保证业务的服务质量，不同的队列信息生成不同的带宽请求信息，其中实时业务队列生成实时业务带宽请求，实时业务带宽请求以每帧时隙数的方法给出，非实时业务队列生成非实时业务带宽请求，非实时业务带宽请求为需要的时隙总数。实时业务带宽请求优先级高，在新的业务连接初始接入时为进行时隙分配与封装，在连接持续过程中每帧都为该请求保留固定数目的时隙，并且时隙的相对位置固定不变。非实时业务带宽请求优先级低，系统可在满足实时业务带宽需求之后根据剩余资源情况，分一次或多一次满足其带宽需求。本发明主要针对实时业务；
(4)分组输出调度单元通过卫星信道将业务信息及带宽请求发送到位于星上的带宽管理单元；
(5)带宽管理单元首先进行信息解析，解析出业务信息送入星载处理单元，带宽请求信息先送入带宽分配单元，对于实时业务的带宽请求，应给予完全满足，如果无法完全满足，就将该带宽请求拒绝；
(6)带宽分配单元将带宽分配结果送入时隙封装模块，对于实时业务的带宽分配结果，采用本发明的封装算法生成带宽分配信息，并送至星载处理单元；
(7)星载处理单元将业务信息和带宽分配信息发送至终端，其中带宽管理代理根据根据带宽分配信息和缓存队列信息再次指示分组调度单元进行发送。
本发明提供的时隙封装方法要满足以下公共约束条件：
(1)每个时隙只能封装给一个终端：该约束主要是为了避免多个终端在同一时隙发送引起碰撞；
(2)每次为同一个终端封装的时隙总数不能超过一个载波所能容纳的总时隙数：该约束主要是为了避免为终端封装的时隙数超过其最大发射能力而造成带宽浪费；
(3)一个终端不能同时在两个或两个以上的载波上发射或接收：这是由于MF-TDMA终端通常只有一对收发信机，因此终端在同一时间只能在一条载波上发送和接收。
在时隙封装过程中除了公共约束条件外还有一些特殊约束条件，具体如下：
(1)由于本发明针对实时业务，为避免在传输过程当中产生时延抖动，需要在每帧当中为同一业务连接保证相同的时隙位置；
(2)针对同一个请求封装的时隙应在一帧上连续分布，时隙连续分布一方面可以简化时隙封装算法复杂度，另一方面可以节省带宽分配的信令开销；
(3)对于快速跳频的终端，可以将时隙封装到不同的用户终端，对于慢速跳频终端，不能将时隙封装在不同载波。
本发明的时隙封装方法包括三个具体操作过程：一是系统初始化过程，二是载波搜索过程，三是可用时隙组搜索过程。
1、系统初始化过程
(1)时隙封装单元对可用的频带内进行载波和帧的划分，帧进一步划分为时隙，并分别对载波、帧和时隙进行编号。为便于管理，每帧内时隙数目为8的整数倍，如图1所示。
(2)时隙封装单元根据载波和时隙划分建立载波时隙占用表，用于记录当前可用载波的时隙占用情况。载波时隙占用表如表1所示，由于实际当中每载波的时隙数目可能较多，为了提高搜索速度，每载波的时隙占用状态采用上下双层索引，每层索引采用整型数组对各载波的时隙占用情况进行标识，上层索引(SG_up)按照1-8，9-16的方式每8个时隙作为1个时隙组，每个数组元素标识一个时隙组的占用情况，其中“0”表示未完全占用，“1”表示完全占用；下层索引(SG_down)对每个时隙进行标识，每个时隙对应1个数组元素，其中“0”表示未占用，“1”表示已占用。时隙组搜索从上层索引开始，采用逐段搜索首次适应(first-fit)策略。
(3)时隙封装单元为每个终端建立状态信息表，用于记录当前每个终端对各载波的占用情况和该终端在各预约载波上的时隙占用状态(SU)，如表2所示，表中根据载波的占用状态可将载波分为“空闲”，“已预约”和“未预约”三种，“预约”表明该终端在该载波上已有封装时隙，“未预约”表明该终端在该载波上没有封装时隙，“空闲”表明没有任何终端在该载波上有封装时隙，每个终端载波占用状态表中各载波的初始状态均为“空闲”。SU为整型数组，每个数组元素代表1个时隙的占用情况，其中“0”表示未被该终端使用，“1”表示已被该终端使用，例如载波有128个时隙，则SU为128位整型数组。
2、载波搜索过程
载波搜索过程如图3所示，当来自一个终端A的带宽请求到达之后，根据终端A的状态表，按照载波序号由小到大以及“预约”－>“空闲”－>“未预约”的优先级顺序进行载波搜索，在搜索到的载波上进行可用时隙组搜索。
（1）首先在终端A的状态表中按照载波序号由小到大的顺序搜索终端A的“预约”载波。当搜索到一个“预约”载波(编号为k)后，使用下述可用时隙组搜索方法对该“预约”载波进行可用时隙组的搜索。当搜索到满足该带宽需求的可用时隙组时，本次搜索过程结束，在终端A状态表时隙占用状态SU_k和载波时隙占用表中的时隙占用状态上下层索引SG_up_k/`SG_down_k中将搜索到的可用时隙组标识置为1。
（2）如果该“预约”载波上没有可用时隙组，采用相同的方法查找该终端的其它“预约”载波是否有可用的时隙组，如果有，则在该载波上为该带宽需求封装时隙，并按照步骤(1)中描述的方法进行时隙占用状态标识的更新。
（3）当该终端所有的“预约”载波被搜索完毕仍没有找到可用的带宽资源，则在终端A的状态表中按照载波序号由小到大的顺序搜索是否有“空闲”载波；
（4）当搜索到“空闲”载波时，在该“空闲”载波上为该终端A的宽带请求封装时隙，并在终端A载波占用状态表中对应载波的占用状态改为“预约”，在其它终端载波占用状态表中将该载波的占用状态改为“未预约”。并按照步骤(1)的描述将终端状态表和载波时隙占用表中的时隙占用标识置为1。
（5）若没有“空闲”载波，则按照同样的方法搜索“未预约”载波中是否有可用的时隙组，如果有则在该载波上为该连接封装时隙，在终端A载波占用状态表中对应载波的占用状态改为“预约”，并按照步骤(4)中的描述更改时隙占用标识，如果“未预约”载波上也没有可用时隙组，就拒绝该带宽请求。
表1载波时隙占用表
表2终端A的状态表
3、可用时隙组搜索过程
可用时隙组指载波上有能够满足实时业务连接带宽需求的一组连续未被占用的时隙。以第m个终端在第k个载波上的可用时隙组搜索为例，假设MF-TDMA帧中每载波时隙数为M，其中第m个终端请求的时隙数为R，终端占用状态信息表中第m个终端时隙占用状态数组为SU_m[M]，载波时隙占用表中第k个载波的上层索引为数组SG_up_k[L]，下层索引为数组SG_down_k[M]，可用时隙组搜索算法如表3所示。
（1）将带宽请求R除以8后向下取整得到整数K；
（2）将每载波时隙数M除以8后向下取整得到整数L；
（3）将第m个终端时隙占用状态数组(SU_m[M])与第k个载波时隙占用状态下层索引数组SG_down_k[M]中的每个数组元素进行按位与运算，得出该终端在MF-TDMA帧中第k个载波的可用时隙组标识Stemp[M]，其中标识为“1”的数组元素说明该时隙已被占用，标识为“0”的数组元素说明该时隙未被占用。
（4）根据终端带宽请求的时隙个数R，在上层索引中搜索，确认是否存在K个连续为“1”数组元素序列，如果存在，则可以初步确定该载波存在满足条件的时隙组，记录下满足条件的时隙组起始编号i，进入第(5)步，如果不存在说明该载波不存在第m个终端的可用时隙组。
（5）根据步骤(4)中搜索到的时隙组起始编号i继续在下层索引Stemp[M]中搜索，确认Stemp[M]中是否存在R个连续为“1”数组元素序列，如果存在说明搜索可用时隙组成功，如果不存在，说明该载波不存在第m个终端的可用时隙组。
表3可用时隙组搜索算法伪代码
为了检验本发明的性能，利用计算机搭建软件仿真场景，将本发明与前面所提到的预约信道优先(RCP)算法进行对比，衡量指标包括连接拒绝率和信道利用率。假设实时业务连接的到达和持续时间均服从负指数分布，仿真参数如表4所示。实时业务速率考虑了64kbps/256kbps/1024kpbs三种情况，分别对应话音、视频流及网络电视三种业务，在此采用连接到达率来表征系统负载情况，为了便于比较不同实时业务之间的性能，根据实时业务的信息速率进行呼叫到达率的设置。
图4给出了承载话音业务下两种方法的性能对比，可以看出，随着连接到达率的增加，两种方法的连接拒绝率都呈上升趋势，但相比之下，本发明明显优于预约信道优先算法，当连接到达率为2/s时，预约信道优先算法的连接拒绝率高达25%以上，基本不可用，而采用本发明连接拒绝率仍保持在5%以下，此时信道利用率达85%，比预约信道优先算法提高了25%。
图5给出承载视频流业务时的性能对比，由于所需带宽比话音业务大，因此与话音业务相比，当连接到达率为0.5/s时，预约信道优先算法的连接拒绝率为22%，而本发明则能够将连接拒绝率保持在5%以下，此时采用本发明的信道利用率为67%而预约信道优先算法仅为56%。
图6给出承载网络电视业务时的性能对比，当连接到达率为0.13/s时，预约信道优先算法的连接拒绝率为23%，而本发明的连接拒绝率为15%，此时的信道利用率分别为54%和58%。为了保证用户的服务质量，将连接拒绝率控制在5%以下，此时两种方法的信道利用率对比见表5，从表中可以看出，在保持一定连接拒绝率的前提下，无论承载何种实时业务，本发明所获得的信道利用率都高于预约信道优先算法，而且实时业务带宽需求越小，本发明的优势越明显。
表4仿真参数
表5信道利用率对比
Claims (2)
1.一种多频时分多址接入系统实时业务时隙封装方法，其特征在于：该封装方法通过时隙封装系统模型来实现，时隙封装系统模型由业务源、用户终端和卫星三个实体组成；其中业务源是计算机或者摄像头，业务源产生多媒体业务分组或从外界采集信息并转变为多媒体业务分组；用户终端中参与时隙封装过程的部件由缓存队列、带宽管理代理和分组输出调度单元三部分组成；带宽管理单元位于星上，完成带宽请求的分配和时隙封装；业务源与用户终端之间通过以太网互联，用户终端与卫星之间通过卫星信道实现通信；该方法的流程如下：
步骤1：多媒体业务分组经以太网送入用户终端；
步骤2：根据业务分组类型不同，来自业务源的业务分组在用户终端的缓存队列中分别进行缓存，其中实时业务分组在实时业务队列中进行缓存，非实时业务分组在非实时业务队列中进行缓存；
步骤3：带宽管理代理根据缓存队列信息生成带宽请求送至分组输出调度单元，为了保证业务的服务质量，不同的队列信息生成不同的带宽请求信息，其中实时业务队列生成实时业务带宽请求，实时业务带宽请求以每帧时隙数的方法给出，非实时业务队列生成非实时业务带宽请求，非实时业务带宽请求为需要的时隙总数；实时业务带宽请求优先级高，在新的业务连接初始接入时为其进行时隙分配与封装，在连接持续过程中每帧都为该请求保留固定数目的时隙，并且时隙的相对位置固定不变；非实时业务带宽请求优先级低，系统在满足实时业务带宽需求之后根据剩余资源情况，分一次或多一次满足其带宽需求；
步骤4：分组输出调度单元通过卫星信道将业务信息及带宽请求发送到位于星上的带宽管理单元；
步骤5：带宽管理单元首先进行信息解析，解析出业务信息送入星载处理单元，带宽请求信息先送入带宽分配单元，对于实时业务的带宽请求，应给予完全满足，如果无法完全满足，就将该连接请求拒绝；
步骤6：带宽分配单元将带宽分配结果送入时隙封装模块，对于实时业务的带宽分配结果，采用本发明的时隙封装算法生成带宽分配信息，并送至星载处理单元；
步骤7：星载处理单元将业务信息和带宽分配信息发送至终端，其中带宽管理代理根据带宽分配信息和缓存队列信息再次指示分组输出调度单元进行发送。
2.如权利要求1所述的多频时分多址接入系统实时业务时隙封装方法，其特征在于：该时隙封装方法通过以下三个具体操作过程实现封装：
(一)系统初始化过程
(1)时隙封装单元将可用的频带进行载波和帧的划分，帧进一步划分为时隙，分别对载波、帧和时隙进行编号，为便于管理，每帧内时隙数目为8的整数倍；
(2)时隙封装单元根据载波和时隙划分建立载波时隙占用表，用于记录当前可用载波的时隙占用情况；每载波的时隙占用状态采用上下双层索引，每层索引采用整型数组对各载波时隙的占用情况进行标识；
(3)时隙封装单元为每个终端建立状态信息表，用于记录当前每个终端对各载波的占用情况和该终端在各载波上的时隙占用状态，对于每个终端来说，根据载波的占用状态将载波分为“空闲”、“已预约”和“未预约”三种，“预约”表明该终端在该载波上已有封装时隙，“未预约”表明该终端在该载波上没有封装时隙，“空闲”表明没有任何终端在该载波上有封装时隙，每个终端载波占用状态表中各载波的初始状态均为“空闲”；SU为整型数组，用于表示载波上的时隙占用情况，每个数组元素代表1个时隙的占用情况，其中“0”表示未被该终端使用，“1”表示已被该终端使用；
(二)载波搜索过程
当来自一个终端A的带宽请求到达之后，根据终端A的状态表，按照载波序号由小到大以及“预约”－>“空闲”－>“未预约”的优先级顺序进行载波搜索，在搜索到的载波上进行可用时隙组搜索；
(1)首先在终端A的状态表中按照载波序号由小到大的顺序搜索终端A的“预约”载波；将“预约”载波编号设为k，当搜索到一个“预约”载波后，使用下述可用时隙组搜索方法对该“预约”载波进行可用时隙组的搜索：当搜索到满足该带宽需求的可用时隙组时，本次搜索过程结束，在终端A状态表时隙占用状态SU_k和载波时隙占用表中的时隙占用状态上下层索引SG_up_k/`SG_down_k中将搜索到的可用时隙组标识置为1；
(2)如果该“预约”载波上没有可用时隙组，采用相同的方法查找该终端的其它“预约”载波是否有可用的时隙组，如果有，则在该载波上为该带宽请求封装时隙，并按照载波搜索过程的步骤(1)中描述的方法进行时隙占用状态标识的更新；
(3)当该终端所有的“预约”载波被搜索完毕仍没有找到可用的带宽资源，则在终端A的状态表中按照载波序号由小到大的顺序搜索是否有“空闲”载波；
(4)当搜索到“空闲”载波时，在该“空闲”载波上为该终端A的带宽请求封装时隙，并在终端A载波占用状态表中将对应载波的占用状态改为“预约”，在其它终端载波占用状态表中将该载波的占用状态改为“未预约”；并按照载波搜索过程的步骤(1)的描述将终端状态表和载波时隙占用表中的时隙占用标识置为1；
(5)若没有“空闲”载波，则按照同样的方法搜索“未预约”载波中是否有可用的时隙组，如果有则在该载波上为该连接封装时隙，在终端A载波占用状态表中对应载波的占用状态改为“预约”，并按照载波搜索过程的步骤(4)中的描述更改时隙占用标识，如果“未预约”载波上也没有可用时隙组，就拒绝该带宽请求；
(三)可用时隙组搜索过程：
可用时隙组指载波上有能够满足实时业务连接带宽需求的一组连续未被占用的时隙；若MF-TDMA帧中每载波时隙数为M，其中第m个终端请求的时隙数为R，终端占用状态信息表中第m个终端时隙占用状态数组为SU_m[M]，载波时隙占用表中第k个载波的上层索引为数组SG_up_k[L]，下层索引为数组SG_down_k[M]；采用时隙组搜索算法进行以下计算：
(1)将带宽请求R除以8后向下取整得到整数K；
(2)将每载波时隙数M除以8后向下取整得到整数L；
(3)将第m个终端时隙占用状态数组(SU_m[M])与第k个载波时隙占用状态下层索引数组SG_down_k[M]中的每个数组元素进行按位与运算，得出该终端在MF-TDMA帧中第k个载波的可用时隙组标识Stemp[M]，其中标识为“1”的数组元素说明该时隙已被占用，标识为“0”的数组元素说明该时隙未被占用；
(4)根据终端请求的时隙个数R，在上层索引中搜索，确认是否存在K个连续为“1”数组元素序列，如果存在，则可以初步确定该载波存在满足条件的时隙组，记录下满足条件的时隙组起始编号i，进入下一步骤(5)，如果不存在说明该载波不存在第m个终端的可用时隙组；
(5)根据上一步骤(4)中搜索到的时隙组起始编号i继续在下层索引Stemp[M]中搜索，确认Stemp[M]中是否存在R个连续为“1”数组元素序列，如果存在说明搜索可用时隙组成功，如果不存在，说明该载波不存在第m个终端的可用时隙组。
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| CN107864506A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-30 | 南京理工大学 | 基于萤火虫算法的Ka多波束卫星通信系统资源分配方法 |
| CN108964750B (zh) * | 2018-10-19 | 2022-09-27 | 西安基石睿盛信息技术有限公司 | 一种中小卫星时隙管理系统 |
| CN113644962B (zh) * | 2021-07-29 | 2023-02-17 | 南京控维通信科技有限公司 | 一种低速、非实时的卫星物联网终端数据回传方法及系统 |
| CN113824487A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-21 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种低轨星座系统的业务信道突发结构及配置方法 |
| CN114449580B (zh) * | 2021-12-22 | 2024-06-11 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种卫星通信系统物理层数据分段和重组方法 |
| CN115226228B (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-22 | 成都星联芯通科技有限公司 | 时隙分配方法、装置、主站设备及存储介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101345574A (zh) * | 2008-08-22 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | 一种mf-tdma卫星系统中的载波信道选择方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1876783A1 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Unequal error protection for a multicarrier transmission |
-
2012
- 2012-10-18 CN CN201210397688.2A patent/CN102904836B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101345574A (zh) * | 2008-08-22 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | 一种mf-tdma卫星系统中的载波信道选择方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| DVB-RCS的终端同步流程分析;张松林等;《计算机技术与发展》;20110831;第21卷(第8期);第200-2003、208页 * |
| MF-TDMA Optimal Timeslot Allocation Algorithm;TAO ZHANG等;《IEEE Microwave conference》;20090912;第824-828页 * |
| QoS保证的多信道混合接入CRN频谱共享策略设计;王凡等;《电路与系统学报》;20120430;第17卷(第2期);第76-83页 * |
| 高效MF-TDMA系统时隙分配策略;董启甲;《航空学报》;20090930;第30卷(第9期);第1718-1726页 * |
Also Published As
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