一种基于分组的高通量TDD系统信道效率提升方法与流程

本发明属于卫星通信领域，公开了一种基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法。

背景技术：

1、时分双工（time division duplex，tdd）指的是在同一频段内，将发送和接收的信号按照不同的时间片段进行交替传输，也就是说，先发送一段时间，然后接收一段时间。这种方式需要比频分双工更高的同步性，以确保不同的时间片段不会产生干扰。这种方式主要用于无线局域网、蓝牙等场景中。需要明确的是，时分双工（tdd）为半双工，只需要一个信道，无论向下还是向上传送信息都采用同一个信道，发射和接收不会同时进行，不会产生干扰。

2、高通量卫星（high throughput satellite，hts）是一种先进的通信卫星技术，相较于传统通信卫星，其显著提升了数据传输能力和通信效率。但由于高通量卫星对波束资源的规划，使得其主站向小站发送的信道与小站向主站发送的信道无法使用同一个。所以对资源的使用做了如下处理：主站发和小站发使用了两段独立的资源，由于小站相控阵天线同一时间只能接收或发送的限制，所以从时间轴上对主站发送的时间和小站发送的时间做了区分，虽然能够使小站正常接收和发送，但对于信道资源来讲，利用率直接下降了一半；同时由于一般的tdd系统前反向资源较为固定，一般前向和反向各占50%，因此前反向资源需求不均衡，对用户提供的服务质量较低。

技术实现思路

1、发明目的，提供一种基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，以解决现有技术存在的上述问题。

2、技术方案，一种基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，包括如下步骤：

3、s1、收集网络中的终端，将终端进行分组，为每个组分配时间轴上错开的前向资源和反向资源；

4、s2、对不同组终端中的前向资源和反向资源进行规划，生成前反向资源互补的组；

5、s3、根据预设的业务需求，对前反向资源互补的组进行动态调整，以实现终端业务的动态跨组调度。

6、根据本申请的一个方面，步骤s1进一步为：

7、s11、收集网络中的终端，将终端进行分组；

8、s12、获取每个组中终端的信道特性，基于信道特性，为每个组的终端分配时间轴上错开的前向资源和反向资源；

9、s13、基于分组的终端，在广播信令上标记组标识；

10、s14、每个组的终端接收带有组标识的广播信令中的前向广播信令，并使用对应的反向信道进行登录；

11、s15、基于登录的状态，在分组的终端中进行通信。

12、根据本申请的一个方面，步骤s2进一步为：

13、s21、对至少一组终端中的前向资源进行缩减，并对其中的反向资源进行增加，生成第一回传视频业务组；

14、s22、对至少另一组终端中的前向资源进行增加，并对其中的反向资源进行缩减，生成第二互联网业务组；

15、s23、基于第一回传视频业务组和第二互联网业务组，生成前反向资源互补的组。

16、根据本申请的一个方面，步骤s3进一步为：

17、s31、根据预设的业务需求，动态调整前反向资源互补的组中的前向资源和反向资源，得到调整后的资源分配方案；其中预设的业务需求包括服务质量需求和实时速率申请需求；

18、s32、根据调整后的资源分配方案，实现终端业务的动态跨组调度。

19、根据本申请的一个方面，步骤s2还包括：

20、s24、引入业务优先级和链路状况感知机制，对前反向资源互补的组中的组间资源进行动态规划；

21、s25、基于动态规划的结果，构建多维度的资源分配模型，对其进行求解得到各组的最优资源分配方案；

22、s26、基于最优资源分配方案，动态调整组间资源的配比。

23、根据本申请的一个方面，步骤s24进一步为：

24、s241、获取业务数据，引入业务优先级，对业务数据进行分类和优先级划分，赋予业务数据不同的优先级权重；

25、s242、引入链路状况感知机制，构建链路状况感知模块，实时采集各组内终端与卫星间链路的质量指标，包括信噪比和丢包率；

26、s243、获取服务质量需求，建立优先级权重、质量指标与服务质量需求间的映射关系；

27、s244、基于映射关系，对前反向资源互补的组中的组间资源进行动态规划。

28、根据本申请的一个方面，步骤s25进一步为：

29、s251、基于动态规划的结果，构建多维度的资源分配模型；

30、s252、基于资源分配模型、优先级权重和质量指标，构建资源分配效用函数；

31、s253、采用智能优化算法，对资源分配效用函数进行求解，得到各组的最优资源分配方案。

32、根据本申请的一个方面，步骤s242还包括：

33、s242a、根据质量指标，动态调整编码调制方案，同时调整功率控制和时隙分配。

34、根据本申请的一个方面，步骤s25还可以为：

35、s25a、基于动态规划的结果，构建多目标优化模型，包括目标函数和约束条件；其中目标函数包括最大化吞吐量和最小化时延抖动，约束条件包括时隙数、功率限制和链路容量；

36、s25b、采用启发式算法求解多目标优化模型，生成每个终端的最优资源分配方案。

37、有益效果，本发明通过对终端的分组和信道资源的分配，提升了高通量卫星tdd系统资源的利用率；同时通过对tdd系统信道资源的动态调整，提升了对用户提供的服务质量。

技术特征：

1.一种基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，步骤s1进一步为：

3.根据权利要求2所述的基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，步骤s2进一步为：

4.根据权利要求3所述的基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，步骤s3进一步为：

5.根据权利要求4所述的基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，步骤s2还包括：

6.根据权利要求5所述的基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，步骤s24进一步为：

7.根据权利要求6所述的基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，步骤s25进一步为：

8.根据权利要求6所述的基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，步骤s242还包括：

9.根据权利要求6所述的基于分组的高通量tdd系统信道效率提升方法，其特征在于，步骤s25还可以为：

技术总结本发明公开了一种基于分组的高通量TDD系统信道效率提升方法，包括收集网络中的终端，将终端进行分组，为每个组分配时间轴上错开的前向资源和反向资源；对不同组终端中的前向资源和反向资源进行规划，生成前反向资源互补的组；根据预设的业务需求，对前反向资源互补的组进行动态调整，以实现终端业务的动态跨组调度。本发明通过对终端的分组和信道资源的分配，提升了高通量卫星TDD系统资源的利用率；同时通过对TDD系统信道资源的动态调整，提升了对用户提供的服务质量。技术研发人员：刘振威,万坤,石锋,赖海光受保护的技术使用者：南京控维通信科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29