本站小編為你精心準備了資源分配的衛星通信論文參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1影響衛星鏈路因素

FDMA／DAMA衛星通信網動態為鏈路分配各種資源，為了高效利用資源和保證通信鏈路傳輸質量，資源分配時需考慮影響衛星通信鏈路性能的各種因素。影響衛星通信鏈路性能的主要因素有：天線尺寸、調制編碼方式、衛星參數和雨衰等。

1.1天線尺寸天線是地球站的重要組成部分，天線尺寸（口徑）直接關系到地球站的發射和接收能力，影響通信鏈路的調制、編譯碼選擇，關系到鏈路對地球站功放、衛星轉發器功率的需求，是影響資源分配策略的重要因素。對上行鏈路，天線口徑越大地球站發射增益越大，發射同樣的EIRP需要的功放功率就小。對下行鏈路，地球站天線決定了地球站的G／T值。天線口徑大，地球站G／T值就高，接收性能越好，轉發器利用率高。衛星資源分配中，天線尺寸影響地球站功放功率分配和轉發器帶寬功率分配，應根據收、發站天線口徑對鏈路性能進行計算分析，按策略調整調制編碼方式，優化分配地球站和衛星轉發器功率資源，保證可靠通信同時功率、帶寬占用相對平衡。

1.2調制編碼方式調制、編碼方式是衛星通信鏈路的重要特征參數，影響信號效率以及帶寬、功率資源分配。一方面，調制、編碼方式與業務信息速率IR決定帶寬分配量；另一方面，對確定的誤碼率性能有最低的鏈路載噪比C／N門限值要求，進而影響鏈路對轉發器功率資源的分配需求。衛星鏈路質量要求一定時，如誤比特率Pb＝10－7，不同調制、編碼方式要求的門限C／N不同。同樣的調制編碼方式下，由于硬件技術水平不同，不同型號調制解調設備要求的門限C／N也不同。鏈路門限C／N越高，需要發站較多的發射能力和收站更好的接收能力，消耗衛星轉發器更多的功率資源。為了分配使用帶寬、功率，在具體的資源分配策略下，通過比較選擇不同的調制、編碼方式組合，優化分配資源，保證通信可靠的同時，功率、帶寬占用相對平衡。

1.3衛星參數衛星參數包括頻率帶寬參數和功率參數，都屬于空間段資源。帶寬參數即轉發器帶寬；功率參數主要包括3個：飽和EIRP、G／T和飽和通量密度SFD。衛星在地面不同地點的EIRP、G／T值不同，分別通過EIRP覆蓋圖和G／T覆蓋圖表示該衛星的EIRP和G／T覆蓋特性。由于衛星上一般都有C波段和Ku波段轉發器，所以一顆衛星信號的EIRP覆蓋圖就分別有C波段覆蓋圖和Ku波段覆蓋圖［4］。為衛星通信鏈路分配資源時，需要使用以上衛星參數，通過鏈路計算來計算分配衛星功率資源，以及發送地球站的功放功率資源，準確選擇地球站對應的衛星參數十分重要，尤其對于地球站的移動站型，每次進行業務鏈路資源分配計算時，需要使用移動站當時所在地點的響應衛星參數（EIRP、G／T）進行資源動態分配計算。為支持資源分配策略，需要建立每個衛星的EIRP和G／T覆蓋特性數據庫。另外，衛星的干擾噪聲也影響鏈路計算的準確性，具體每個衛星的干擾噪聲系數需向衛星服務商查詢。

1.4雨衰在10GHz以上頻段（Ku和Ka以上頻段），降雨的衰減是衛星鏈路衰減的主要因素［2］。降雨造成的影響主要體現在對電波信號的衰落、對地面站天線系統G／T值的減小以及由此帶來鏈路載噪比的變化，隨著電波頻率的提高，其影響也就愈加顯著［5］。降雨對上行鏈路和下行鏈路均會產生影響。對上行鏈路，降雨時若要保持（C／T）u不變，則只有改變地球站發射載波的有效全向輻射功率EIRPe，只有增加發射機的發射功率。對下行鏈路，降雨時若要保持（C／T）d不變，則只有改變衛星發射載波的有效全向輻射功率EIRPs，即增加衛星功放的發射功率。文獻［8－10］對雨衰進行了詳細分析。一般通過2種措施應對降雨對鏈路的影響。一種措施是在初期為鏈路分配資源時，計算雨衰值，并在鏈路計算中考慮雨衰余量，通過增加發站、轉發器的功率來預先防范雨衰的影響；另一種措施是通信過程中，通過功率控制機制在降雨時增加地球站發射機功率。功率控制機制不在本文研究范圍，雨衰的大小決定于該地面站雨速率的統計分布、仰角和工作頻率，具體雨衰計算參考文獻［5，6］。資源動態分配中，通過計算發、收地球站雨衰，增加鏈路計算雨衰余量，在初期分配資源時分配一定富裕的功率資源，以提高鏈路通信過程中發生降雨時的可用性。

2資源分配策略設計及軟件設計

2.1優化目標FDMA／DAMA衛星通信網資源動態分配策略，是從資源分配角度優化網絡管理，保證衛星通信網的優化運行，主要需達到以下目標：①滿足鏈路可用性：如滿足鏈路誤碼率指標、系統可用度指標等；②高效使用資源：包括資源的動態復用、提高帶寬效率等。資源動態分配策略首先要保證分配結果能夠保證鏈路性能，是可用的，同時保證資源高效使用。

2.2分配策略分配策略是為達到資源優化分配使用的目標，綜合各種因素進行計算、權衡和優化決策的過程。為了滿足可用性，在動態分配資源時，應以目標鏈路誤碼率對應的門限Eb／N0進行鏈路計算，對Ku以上頻段考慮系統可用度對應的雨衰余量，并且在鏈路時間上避開地球站日凌、星蝕發生時段。為了提高資源利用率，滿足業務通信前提下，盡可能采用動態分配資源機制；空間段衛星資源一般基于功帶平衡原則分配；帶寬資源充足，功率緊張（包括轉發器功率和地球站功放功率）時，優選合理調制編碼方式，保證傳輸可靠性；帶寬資源緊張功率資源充足時，優選高效調制編碼方式，保證分配可滿足。在進行資源分配計算時，對小天線發大天線收情況，接收能力強，一般按照功帶平衡原則即可；對小天線發小天線收情況，發送接收能力均弱，情況允許時考慮多占帶寬節省功率的調制編碼方式；對大天線發情況，地球站功放功率資源充足時，可以考慮采用高效調制編碼方式提高帶寬使用效率。當業務鏈路速率要求具有一定范圍時，如果衛星帶寬資源充足，可按照較大的速率為其分配衛星資源；如果衛星帶寬資源緊張，則可以按最小速率為其分配衛星資源，以滿足其最低業務需求。

2.3資源分配流程FDMA／DAMA衛星通信網資源分配流程如圖2所示。根據到來的業務請求，首先確定業務的收、發站及速率需求范圍，然后根據地球站參數、衛星參數、站點實時雨衰及目前的資源使用現狀，計算可用編碼調制方式下的資源需求結果，然后根據分配策略規則，優選分配結果（編碼調制方式、發送功率等）。資源分配策略中也可以增加對系統Qos（如業務優先級和站點優先級等）的管理，針對不同站點或業務提供差別服務。

2.4軟件實現設計資源分配在FDMA／DAMA衛星通信網絡管理系統中是一個相對獨立的功能，可以設計成一個通用化的軟件模塊嵌入到網絡管理系統，實現對資源分配策略的控制。資源動態分配軟件模塊化組成方案如圖3所示，包含以下軟件模塊：①分配計算模塊；②鏈路計算模塊；③策略處理模塊；④接口適配模塊。分配計算模塊控制資源分配計算過程，依資源使用現狀分配頻率帶寬資源。鏈路計算模塊為分配計算模塊提供對鏈路性能計算的功能。策略處理模塊按照策略規則確定最終資源分配結果。接口適配模塊向FDMA／DAMA衛星通信網絡管理系統提供接口，從網絡管理系統取得具體業務的資源請求，并將資源分配結果返回給網絡管理系統?；A數據支持資源動態分配軟件功能的實現，包括地球站信息、衛星覆蓋信息、雨衰數據和策略規則等。基礎數據可以存儲在數據或磁盤文件中，在資源動態分配軟件初始化時讀入內存使用。資源動態分配軟件模塊化的組成結構使軟件具有通用化特點，僅需適當修改接口適配模塊，就可以將軟件接入到不同的FDMA／DAMA衛星通信網絡管理系統。資源動態分配軟件的具體形式可以是DLL動態庫或EXE執行文件，與網絡管理系統接口可以是API函數或SOCKET網絡接口。

3系統測試驗證

原某FDMA／DAMA體制衛星通信系統，設計使用固定的調制編譯碼方式，功率采用建設初期預估值（不考慮雨衰）。按本文資源分配策略對該系統進行優化改造，并對改造前后系統進行測試統計。定義一段時間T內的系統帶寬利用率R為每次呼叫成功鏈路占用帶寬量與占用時間乘積的累加和，與系統管理帶寬總量B總與測量期時間T乘積的比值。分別測試統計優化前后實際系統運行10天時間內的呼叫情況及資源占用情況，統計數據如表1所示。測試統計數據顯示，系統一次呼叫成功率（呼通率）從原系統的0􀆰816優化后提高到0􀆰906，帶寬利用率從0􀆰388提高到0􀆰482，均有較大程度提高。測試驗證了本文資源分配策略優化方案的有效性和科學性，在保證系統可靠運行的前提下，提高了呼通率、帶寬利用率。

4結束語

FDMA／DAMA衛星通信網資源分配是一個復雜的管理過程，綜合分析了資源分配中的多種影響因素，研究設計了分配策略和軟件實現方案，并在實際FDMA／DAMA衛星通信網管理中應用，運行穩定可靠。測試結果表明，應用本文資源分配策略后系統資源管理性能（呼通率、帶寬利用率等）得到明顯改善。在其他體制衛星通信網中同樣存在資源分配策略問題，如MF⁃TDMA衛星通信網多個載波頻率的動態分配，也值得進行針對性的資源分配策略研究。

作者：李斌成單位：中國電子科技集團公司第五十四研究所