CN115484667B - 一种高通量卫星多波束间功率调配系统 - Google Patents

一种高通量卫星多波束间功率调配系统 Download PDF

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CN115484667B CN202211420732.7A CN202211420732A CN115484667B CN 115484667 B CN115484667 B CN 115484667B CN 202211420732 A CN202211420732 A CN 202211420732A CN 115484667 B CN115484667 B CN 115484667B
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Abstract

本发明提供了一种高通量卫星多波束间功率调配系统，包括功率调整模块、分析处理模块、状态记录模块、流量统计模块、接收反馈模块和响应需求模块，所述状态记录模块用于记录每个波束的状态数据，所述流量统计模块用于记录每个波束的信息发送量，所述接收反馈模块用于记录每个波束接收端的信息接收情况，所述响应需求模块用于记录每个波束接收端的延时性程度，所述分析处理模块用于计算出每个波束的功率调整值并制定调整方案，所述功率调整模块根据所述调整方案对每个波束的功率进行调配；本系统能够在需求端数据发生变化时，及时对每个波束的功率进行调整，提高卫星在多个波束上的信息传输效果。

Description

一种高通量卫星多波束间功率调配系统
技术领域
本发明涉及无线资源分配领域，具体涉及一种高通量卫星多波束间功率调配系统。
背景技术
多波束卫星是指星上天线能在其覆盖范围内产生多个相互隔离的波束的卫星，随着卫星通信技术的日益成熟，频带受限的问题越来越突出，如何在有限的频带资源下合理高效的分配系统资源成为现如今亟需解决的关键问题之一，具有波束空间隔离、频率复用两大特点优势的多波束卫星天线技术成为解决这些矛盾的有效途径，将多波束卫星天线技术应用于卫星移动通信系统中，同时如何基于功率调配来应对多变的地面端传输需求是当前需啊解决的问题。
背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
现在已经开发出了很多功率调配系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的调配系统有如公开号为CN111200459B所公开的系统，这些系统一般包括步骤S1、提出一种博弈设计，所述博弈设计包括对上行多波束卫星系统模型进行设计和对每个参与者的效用函数进行设计；S2、证明所述博弈设计为势能博弈，证明所述势能博弈的势能函数与系统容量等价、证明所述势能函数的最优解或者次优解即为系统容量的最优解或者次优解；S3、计算出所述势能博弈的纳什均衡解，通过对上行多波束卫星进行最优化的信道分配和功率控制，从而达到减少同信道干扰和增加系统总容量的目的。但是该系统没有考虑到因各波束功率变化互相产生的影响导致误码率的变化，导致最终的传输效果仍存在提升空间。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种高通量卫星多波束间功率调配系统。
本发明采用如下技术方案：
一种高通量卫星多波束间功率调配系统，包括功率调整模块、分析处理模块、状态记录模块、流量统计模块、接收反馈模块和响应需求模块，所述状态记录模块用于记录每个波束的状态数据，所述流量统计模块用于记录每个波束的信息发送量，所述接收反馈模块用于记录每个波束接收端的信息接收情况，所述响应需求模块用于记录每个波束接收端的延时性程度，所述分析处理模块用于计算出每个波束的功率调整值并制定调整方案，所述功率调整模块根据所述调整方案对每个波束的功率进行调配；
所述状态记录模块包括第一寄存器和状态读取器，所述第一寄存器保存的数据包括每个波束发射器的带宽信息和功率信息，所述状态读取器用于从所述波束发射器中读取带宽信息和功率信息；
所述流量统计模块包括第二寄存器和检测器，所述检测器对每个波束发射器的实时发送量进行检测，所述第二寄存器保存的数据包括第一发送量和第二发送量；
所述接收反馈模块包括第三寄存器和计算器，所述第三寄存器用于保存每个波束的误码率，所述计算器用于根据重发数据量和总发送数据量计算出误码率；
所述响应需求模块包括第四寄存器和数据读取器，所述第四寄存器中记录未发送数据对应的每个用户延时性等级以及该用户的对应未发送数据量，所述数据读取器用于读取数据；
所述分析处理模块包括计算处理器和缓存器，所述计算处理器根据带宽信息和第二发送量计算出第一功率估值
Figure 152480DEST_PATH_IMAGE001
，所述第一功率估值
Figure 242796DEST_PATH_IMAGE002
的计算公式为：
Figure 17854DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，
Figure 941948DEST_PATH_IMAGE004
表示第i个波束中的带宽，
Figure 659016DEST_PATH_IMAGE005
表示第i个波束的第二发送量，
Figure 818602DEST_PATH_IMAGE006
为第一系数均值；
所述计算处理器基于延时性等级对所述第一功率估值进行调整得到第二功率估值
Figure 854691DEST_PATH_IMAGE007
，所述第二功率估值
Figure 808741DEST_PATH_IMAGE007
的计算公式为：
Figure 992597DEST_PATH_IMAGE008
；
其中，
Figure 96820DEST_PATH_IMAGE009
为延时性要求指数；
所述计算处理器根据总功率对所述第二功率估值进行缩放得到第三功率估值
Figure 580891DEST_PATH_IMAGE010
，所述第三功率估值
Figure 174683DEST_PATH_IMAGE010
的计算公式为：
Figure 845836DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 488170DEST_PATH_IMAGE012
为功率扩大比值；
所述计算处理器根据第三功率估值与初始功率的差值进行重分配得到调配功率
Figure 357906DEST_PATH_IMAGE013
，所述调配功率
Figure 125529DEST_PATH_IMAGE013
的计算公式为：
Figure 956082DEST_PATH_IMAGE014
；
其中，
Figure 464423DEST_PATH_IMAGE015
为最小分配差值，
Figure 923087DEST_PATH_IMAGE016
为调配差值；
所述缓存器用于保存计算过程中产生的数据；
所述功率调整模块根据所述调配功率
Figure 530785DEST_PATH_IMAGE017
对每个波束的工作功率进行调整；
进一步的，所述计算处理器计算出每个波束的第一误码率估值
Figure 973268DEST_PATH_IMAGE018
：
Figure 19722DEST_PATH_IMAGE019
；
其中，
Figure 739416DEST_PATH_IMAGE020
为第二系数均值，m为波束的数量；
所述分析处理模块选出所述第一误码率估值大于阈值的波束，称为第一调整波束，选出所述第一误码率估值不大于阈值的波束中的最小第一功率估值，称为第一目标功率估值，将所述第一调整波束的第一功率估值调整成第一目标功率估值；
进一步的，所述延时性要求指数
Figure 845912DEST_PATH_IMAGE021
的计算公式为：
Figure 978953DEST_PATH_IMAGE022
；
其中，
Figure 891414DEST_PATH_IMAGE023
表示第j个用户的延时性要求等级，表示第j个用户的未发送数据量，n为该波束中包含的用户数量；
进一步的，所述功率扩大比值
Figure 525002DEST_PATH_IMAGE024
：
Figure 740083DEST_PATH_IMAGE025
；
其中，
Figure 829262DEST_PATH_IMAGE026
为所有波束的功率总值；
进一步的，所述计算处理器计算出第三功率估值与初始功率
Figure 545414DEST_PATH_IMAGE027
的差值
Figure 36438DEST_PATH_IMAGE028
：
Figure 156841DEST_PATH_IMAGE029
；
所述计算处理器对差值进行再分配：
Figure 61212DEST_PATH_IMAGE030
；
其中，nr为差值大于最小分配差值的波束数量，
Figure 253159DEST_PATH_IMAGE031
为重分配值。
本发明所取得的有益效果是：
本系统在对功率进行调整时基于多个方面，基于传输量确定了整个调整的基调，然后通过误码率的关系进行微调，再根据每个波束用户的延时性要求再进行调整，根据总功率不变原理对所有波束的功率同步缩放，使得此时的功率能够在低误码率的前提下满足所有波束客户的要求，最后通过取消低变化波束的功率调整，在基本不影响原有传输效果的前提下降低执行端的工作量，使整个系统能够更加流畅地运行。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明整体结构框架示意图；
图2为本发明调配功率获取过程示意图；
图3为本发明第一功率估值调整示意图；
图4为本发明状态记录模块构成示意图；
图5为本发明流量统计模块构成示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一。
本实施例提供了一种高通量卫星多波束间功率调配系统，结合图1，包括功率调整模块、分析处理模块、状态记录模块、流量统计模块、接收反馈模块和响应需求模块，所述状态记录模块用于记录每个波束的状态数据，所述流量统计模块用于记录每个波束的信息发送量，所述接收反馈模块用于记录每个波束接收端的信息接收情况，所述响应需求模块用于记录每个波束接收端的延时性程度，所述分析处理模块用于计算出每个波束的功率调整值并制定调整方案，所述功率调整模块根据所述调整方案对每个波束的功率进行调配；
所述状态记录模块包括第一寄存器和状态读取器，所述第一寄存器保存的数据包括每个波束发射器的带宽信息和功率信息，所述状态读取器用于从所述波束发射器中读取带宽信息和功率信息；
所述流量统计模块包括第二寄存器和检测器，所述检测器对每个波束发射器的实时发送量进行检测，所述第二寄存器保存的数据包括第一发送量和第二发送量；
所述接收反馈模块包括第三寄存器和计算器，所述第三寄存器用于保存每个波束的误码率，所述计算器用于根据重发数据量和总发送数据量计算出误码率；
所述响应需求模块包括第四寄存器和数据读取器，所述第四寄存器中记录未发送数据对应的每个用户延时性等级以及该用户的对应未发送数据量，所述数据读取器用于读取数据；
结合图2，所述分析处理模块包括计算处理器和缓存器，所述计算处理器根据带宽信息和第二发送量计算出第一功率估值
Figure 864269DEST_PATH_IMAGE032
，所述第一功率估值
Figure 421152DEST_PATH_IMAGE033
的计算公式为：
Figure 547240DEST_PATH_IMAGE034
；
其中，
Figure 545807DEST_PATH_IMAGE035
表示第i个波束中的带宽，
Figure 683528DEST_PATH_IMAGE036
表示第i个波束的第二发送量，
Figure 739208DEST_PATH_IMAGE037
为第一系数均值；
所述计算处理器基于延时性等级对所述第一功率估值进行调整得到第二功率估值
Figure 352592DEST_PATH_IMAGE038
，所述第二功率估值
Figure 558446DEST_PATH_IMAGE038
的计算公式为：
Figure 878569DEST_PATH_IMAGE039
；
其中，
Figure 636309DEST_PATH_IMAGE040
为延时性要求指数；
所述计算处理器根据总功率对所述第二功率估值进行缩放得到第三功率估值
Figure 409093DEST_PATH_IMAGE041
，所述第三功率估值
Figure 808850DEST_PATH_IMAGE042
的计算公式为：
Figure 249059DEST_PATH_IMAGE043
；
其中，
Figure 318646DEST_PATH_IMAGE044
为功率扩大比值；
所述计算处理器根据第三功率估值与初始功率的差值进行重分配得到调配功率
Figure 841376DEST_PATH_IMAGE045
，所述调配功率
Figure 779245DEST_PATH_IMAGE046
的计算公式为：
Figure 746064DEST_PATH_IMAGE047
；
其中，
Figure 314448DEST_PATH_IMAGE048
为最小分配差值，
Figure 592983DEST_PATH_IMAGE049
为调配差值；
所述缓存器用于保存计算过程中产生的数据；
所述功率调整模块根据所述调配功率
Figure 272226DEST_PATH_IMAGE050
对每个波束的工作功率进行调整；
所述计算处理器计算出每个波束的第一误码率估值
Figure 687027DEST_PATH_IMAGE051
：
Figure 488629DEST_PATH_IMAGE052
；
其中，
Figure 723302DEST_PATH_IMAGE053
为第二系数均值，m为波束的数量；
结合图3，所述分析处理模块选出所述第一误码率估值大于阈值的波束，称为第一调整波束，选出所述第一误码率估值不大于阈值的波束中的最小第一功率估值，称为第一目标功率估值，将所述第一调整波束的第一功率估值调整成第一目标功率估值；
所述延时性要求指数
Figure 612760DEST_PATH_IMAGE054
的计算公式为：
Figure 947314DEST_PATH_IMAGE055
；
其中，
Figure 264026DEST_PATH_IMAGE056
表示第j个用户的延时性要求等级，
Figure 985994DEST_PATH_IMAGE057
表示第j个用户的未发送数据量，n为该波束中包含的用户数量；
所述功率扩大比值
Figure 69357DEST_PATH_IMAGE058
：
Figure 865275DEST_PATH_IMAGE059
；
其中，
Figure 946363DEST_PATH_IMAGE060
为所有波束的功率总值；
所述计算处理器计算出第三功率估值与初始功率
Figure 217944DEST_PATH_IMAGE061
的差值
Figure 777102DEST_PATH_IMAGE062
：
Figure 693105DEST_PATH_IMAGE063
；
所述计算处理器对差值进行再分配：
Figure 945095DEST_PATH_IMAGE064
；
其中，nr为差值大于最小分配差值的波束数量，
Figure 703972DEST_PATH_IMAGE065
为重分配值。
实施例二。
本实施例包含了实施例一中的全部内容，提供了一种高通量卫星多波束间功率调配系统，包括功率调整模块、分析处理模块、状态记录模块、流量统计模块、接收反馈模块和响应需求模块，所述状态记录模块用于记录当前时刻每个波束的状态数据，所述流量统计模块用于记录每个波束的信息发送量，所述接收反馈模块用于记录每个波束接收端的信息接收情况，所述响应需求模块用于记录每个波束接收端的延时性程度，所述分析处理模块用于计算出每个波束的功率调整值并制定调整方案，所述功率调整模块根据所述调整方案对每个波束的功率进行调配；
所述调配系统为卫星母系统中的一个子系统，各模块记录的信息能够从母系统中直接获取；
所述高通量卫星通过多波束向地面目标发射信息，每个波束对应一个地面区域，每个波束中搭载了该地面区域中多个用户的需求信息；
结合图4，所述状态记录模块包括第一寄存器和状态读取器，所述第一寄存器保存的数据包括每个波束发射器的带宽信息和功率信息，所述状态读取器用于从所述波束发射器中读取带宽信息和功率信息，所述带宽信息只读取一次，所述第一寄存器中保存带宽信息后不再更改，所述功率信息按照固定频率进行读取并更新，所述固定频率与功率调整模块对波束发射器进行功率调配的频率相同；
结合图5，所述流量统计模块包括第二寄存器和检测器，所述检测器对每个波束发射器的实时发送量进行检测，所述第二寄存器保存的数据包括第一发送量和第二发送量，所述第一发送量为过去T时段内通过所述检测器检测到的已发送数据量，所述第二发送量为在母系统中的未发送数据量，所述T时段包括至少两个子时段，当当前时刻进入新的子时段时，所述第二寄存器对第一发送量和第二发送量进行更新；
所述接收反馈模块包括第三寄存器和计算器，所述第三寄存器用于保存每个波束的误码率，所述计算器用于根据重发数据量和总发送数据量计算出误码率；
所述响应需求模块包括第四寄存器和数据读取器，所述第四寄存器中记录了母系统中未发送数据对应的每个用户对延时性的要求以及该用户的对应未发送数据量，所述数据读取器用于从母系统中读取数据；
所述分析处理模块对数据进行处理的过程包括如下步骤：
S1、根据所述带宽信息、功率信息、第一发送量和误码率创建m个向量
Figure 329470DEST_PATH_IMAGE066
，其中，m为波束的数量，BW为带宽，P为功率，TVO为第一发送量，ER为误码率；
S2、将每个向量中的元素代入下式中计算出第一系数k：
Figure 162297DEST_PATH_IMAGE067
然后求出这m个k值的第一系数均值
Figure 522871DEST_PATH_IMAGE068
；
S3、用
Figure 503465DEST_PATH_IMAGE069
表示第i个向量中的P值，用
Figure 404425DEST_PATH_IMAGE070
表示第i个向量中的ER值，根据下式计算出第二系数
Figure 622917DEST_PATH_IMAGE071
：
Figure 154393DEST_PATH_IMAGE072
；
然后求出这m个
Figure 91125DEST_PATH_IMAGE073
值的第二系数均值
Figure 326934DEST_PATH_IMAGE074
；
S4、根据第二发送量计算出第一功率估值
Figure 806457DEST_PATH_IMAGE075
：
Figure 633467DEST_PATH_IMAGE076
；
其中，
Figure 794846DEST_PATH_IMAGE077
表示第i个向量中的
Figure 709712DEST_PATH_IMAGE078
值，
Figure 902796DEST_PATH_IMAGE079
表示第i个向量对应波束的第二发送量；
S5、根据下式计算出每个波束的第一误码率估值
Figure 635129DEST_PATH_IMAGE080
：
Figure 15295DEST_PATH_IMAGE081
；
S6、选出所述第一误码率估值大于阈值的波束，称为第一调整波束，选出所述第一误码率估值不大于阈值的波束中的最小第一功率估值，称为第一目标功率估值，将所述第一调整波束的第一功率估值调整成第一目标功率估值；
S7、计算出每个波束的延时性要求指数
Figure 999431DEST_PATH_IMAGE082
：
Figure 781442DEST_PATH_IMAGE083
；
其中，
Figure 684676DEST_PATH_IMAGE084
表示第j个用户的延时性要求等级，
Figure 489821DEST_PATH_IMAGE085
表示第j个用户的未发送数据量，n为该波束中包含的用户数量；
所述延时性要求等级值越高，表示能够接收延迟的时间越短，特别的，当
Figure 339966DEST_PATH_IMAGE086
为0时，表示第j个用户无延时性要求；
S8、基于所述延时性要求指数计算出第二功率估值
Figure 773221DEST_PATH_IMAGE087
：
Figure 988302DEST_PATH_IMAGE088
S9、计算出功率扩大比值
Figure 894726DEST_PATH_IMAGE089
：
Figure 548561DEST_PATH_IMAGE090
；
其中，
Figure 977268DEST_PATH_IMAGE091
为所有波束的功率总值；
S10、计算出第三功率估值
Figure 222305DEST_PATH_IMAGE092
：
Figure 64359DEST_PATH_IMAGE093
；
S11、计算出第三功率估值与初始功率的差值
Figure 193989DEST_PATH_IMAGE094
：
Figure 336257DEST_PATH_IMAGE095
；
S12、根据所述差值计算出重分配值
Figure 221037DEST_PATH_IMAGE096
：
Figure 956912DEST_PATH_IMAGE097
；
其中，
Figure 749287DEST_PATH_IMAGE098
为最小分配差值；
S13、对重分配值进行再次分配：
Figure 214904DEST_PATH_IMAGE099
；
其中，nr为差值大于最小分配差值的波束数量；
S14、计算出调配功率
Figure 942688DEST_PATH_IMAGE100
：
Figure 293423DEST_PATH_IMAGE101
；
S15、将所述调配功率发送至所述功率调整模块，所述功率调整模块根据所述调配功率对每个波束的功率进行调整。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。

Claims (5)

1.一种高通量卫星多波束间功率调配系统，其特征在于，包括功率调整模块、分析处理模块、状态记录模块、流量统计模块、接收反馈模块和响应需求模块，所述状态记录模块用于记录每个波束的状态数据，所述流量统计模块用于记录每个波束的信息发送量，所述接收反馈模块用于记录每个波束接收端的信息接收情况，所述响应需求模块用于记录每个波束接收端的延时性程度，所述分析处理模块用于计算出每个波束的功率调整值并制定调整方案，所述功率调整模块根据所述调整方案对每个波束的功率进行调配；
所述状态记录模块包括第一寄存器和状态读取器，所述第一寄存器保存的数据包括每个波束发射器的带宽信息和功率信息，所述状态读取器用于从所述波束发射器中读取带宽信息和功率信息；
所述流量统计模块包括第二寄存器和检测器，所述检测器对每个波束发射器的实时发送量进行检测，所述第二寄存器保存的数据包括第一发送量和第二发送量；
所述接收反馈模块包括第三寄存器和计算处理器，所述第三寄存器用于保存每个波束的误码率，所述计算处理器用于根据重发数据量和总发送数据量计算出误码率；
所述响应需求模块包括第四寄存器和数据读取器，所述第四寄存器中记录未发送数据对应的每个用户延时性等级以及该用户的对应未发送数据量，所述数据读取器用于读取数据；
所述分析处理模块包括计算处理器和缓存器，所述计算处理器根据带宽信息和第二发送量计算出第一功率估值
Figure 561947DEST_PATH_IMAGE001
，所述第一功率估值
Figure 72563DEST_PATH_IMAGE002
的计算公式为：
Figure 649038DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，
Figure 168881DEST_PATH_IMAGE004
表示第i个波束中的带宽，
Figure 717674DEST_PATH_IMAGE005
表示第i个波束的第二发送量，
Figure 336874DEST_PATH_IMAGE006
为第一系数均值；
所述计算处理器基于延时性等级对所述第一功率估值进行调整得到第二功率估值
Figure 462962DEST_PATH_IMAGE007
，所述第二功率估值
Figure 130703DEST_PATH_IMAGE008
的计算公式为：
Figure 393058DEST_PATH_IMAGE009
；
其中，
Figure 180229DEST_PATH_IMAGE010
为延时性要求指数；
所述计算处理器根据总功率对所述第二功率估值进行缩放得到第三功率估值
Figure 403400DEST_PATH_IMAGE011
，所述第三功率估值
Figure 999467DEST_PATH_IMAGE012
的计算公式为：
Figure 991693DEST_PATH_IMAGE013
；
其中，
Figure 15013DEST_PATH_IMAGE014
为功率扩大比值；
所述计算处理器根据第三功率估值与初始功率的差值进行重分配得到调配功率
Figure 53376DEST_PATH_IMAGE015
，所述调配功率
Figure 62921DEST_PATH_IMAGE016
的计算公式为：
Figure 503129DEST_PATH_IMAGE017
；
其中，
Figure 431771DEST_PATH_IMAGE018
为最小分配差值，
Figure 895113DEST_PATH_IMAGE019
为调配差值；
所述缓存器用于保存计算过程中产生的数据；
所述功率调整模块根据所述调配功率
Figure 770665DEST_PATH_IMAGE020
对每个波束的工作功率进行调整。
2.如权利要求1所述的一种高通量卫星多波束间功率调配系统，其特征在于，所述计算处理器计算出每个波束的第一误码率估值
Figure 862118DEST_PATH_IMAGE021
：
Figure 368186DEST_PATH_IMAGE022
；
其中，
Figure 915229DEST_PATH_IMAGE023
为第二系数均值，m为波束的数量；
所述分析处理模块选出所述第一误码率估值大于阈值的波束，称为第一调整波束，选出所述第一误码率估值不大于阈值的波束中的最小第一功率估值，称为第一目标功率估值，将所述第一调整波束的第一功率估值调整成第一目标功率估值。
3.如权利要求2所述的一种高通量卫星多波束间功率调配系统，其特征在于，所述延时性要求指数
Figure 594472DEST_PATH_IMAGE024
的计算公式为：
Figure 415798DEST_PATH_IMAGE025
；
其中，
Figure 217401DEST_PATH_IMAGE026
表示第j个用户的延时性要求等级，
Figure 452073DEST_PATH_IMAGE027
表示第j个用户的未发送数据量，n为该波束中包含的用户数量。
4.如权利要求3所述的一种高通量卫星多波束间功率调配系统，其特征在于，所述功率扩大比值：
Figure 341532DEST_PATH_IMAGE028
；
其中，
Figure 673156DEST_PATH_IMAGE029
为所有波束的功率总值。
5.如权利要求4所述的一种高通量卫星多波束间功率调配系统，其特征在于，所述计算处理器计算出第三功率估值与初始功率
Figure 848922DEST_PATH_IMAGE030
的差值
Figure 836470DEST_PATH_IMAGE031
：
Figure 529619DEST_PATH_IMAGE032
；
所述计算处理器对差值进行再分配：
Figure 387854DEST_PATH_IMAGE033
；
其中，nr为差值大于最小分配差值的波束数量，
Figure 731592DEST_PATH_IMAGE034
为重分配值。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105262521A (zh) * 2014-07-18 2016-01-20 中国人民解放军理工大学 一种多波束卫星通信系统中的功率分配算法
US10153831B1 (en) * 2017-02-13 2018-12-11 Lockheed Martin Corporation Power usage-aware spectral resource allocation in a satellite long term evolution (LTE) communication system
CN112039580A (zh) * 2020-09-17 2020-12-04 中国人民解放军32039部队 一种多波束通信卫星的下行波束资源分配方法及装置
CN112803986A (zh) * 2020-12-31 2021-05-14 东方红卫星移动通信有限公司 多波束功率动态分配方法、通信设备及低轨卫星通信系统
CN113098584A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 面向大规模辐射阵列的多波束卫星通信功率控制方法
CN114978282A (zh) * 2022-05-12 2022-08-30 亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司 一种卫星功率分配方法及卫星功率多入多出分配系统
CN115189721A (zh) * 2022-04-29 2022-10-14 中国人民解放军国防科技大学 一种多波束卫星带宽功率表联合优化分配方法及应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105262521A (zh) * 2014-07-18 2016-01-20 中国人民解放军理工大学 一种多波束卫星通信系统中的功率分配算法
US10153831B1 (en) * 2017-02-13 2018-12-11 Lockheed Martin Corporation Power usage-aware spectral resource allocation in a satellite long term evolution (LTE) communication system
CN112039580A (zh) * 2020-09-17 2020-12-04 中国人民解放军32039部队 一种多波束通信卫星的下行波束资源分配方法及装置
CN112803986A (zh) * 2020-12-31 2021-05-14 东方红卫星移动通信有限公司 多波束功率动态分配方法、通信设备及低轨卫星通信系统
CN113098584A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 面向大规模辐射阵列的多波束卫星通信功率控制方法
CN115189721A (zh) * 2022-04-29 2022-10-14 中国人民解放军国防科技大学 一种多波束卫星带宽功率表联合优化分配方法及应用
CN114978282A (zh) * 2022-05-12 2022-08-30 亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司 一种卫星功率分配方法及卫星功率多入多出分配系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Adaptive Power Resource Allocation With Multi-Beam Directivity Control in High-Throughput Satellite Communication Systems;Masaki Takahashi等;《IEEE Wireless Communications Letters》;20190422;第1248-1251页 *
面向多波束的高通量卫星功率优化策略研究;王雨晗;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (信息科技辑)》;20200215;第15-40页 *

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