Computer Engineering and Applications计算机工程与应用
2012,48(7)
LBO卫星中模拟实时通信量确保保护信道的分配
肖英,唐蔸2周浩惷1
XIAO Ying, TANG Wan', ZHOU Haomiao
1中国计量学院信息工程学院,杭州310018
2.中南民族大学计算机科学学院,武汉430074
1. College of Information Engineering, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China
2. College of Computer Science, South-central University for Nationalities, Wuhan 430074, China
XIAO Ying, TANG Wan, ZHOU Haomiao Simulating real-time communication to determine allocation of guard channel m
LEO satellite. Computer Engineering and Applications, 2012, 48(7): 77-80
Abstract: For LEO satellite networks, it s massie o stimate the real-time traffic load in mobile spot-beam, a new mechanism is
proposed to optimize dynamic uar channel scheme based on the current traffic changing states during system simulation procedure
This strategy uses a call interval time and handover call dropping interval time to learn about real-time states of system traffic and esti-
mate the call dropping probability based on real-time traffic load by simulation. Compared the calculated call dropping probability with
the predefined Qos(Quality of Service), the number of guard channels is changed dynamically. Simulation results show that the pro-
posed mechanism can improve the system stability efficiently. When traffic load is not heavy, ODGCS can guarantee the Qos of and
off call and decrease the new call blocking probability compared with the traditional guard channel scheme
Key words LEO satellite networks; channel allocation; Quality of Service(Qos); spot-beam; interval-time
摘要:由于LEO( Low Earth Orbit.)卫星网络中不断変化的点波東小区实时通信量负載无法估计,提出了一种根据系统仿真过
程中当前通信量状态优化动态保护信道算法( ODGCS)。该分配策略引入呼叫间隔时间和切換呼叫中断间隔时间来获於系统的
实时性能状态,由仿真中通信量状态预测当前系统切换呼叫的中断概率,根据比较计算的呼?中断概和预先设定的QoS(Qual-
ity of Service)值,动态调整预留给切換呼叫使用的保护信道数。仿真结果表明,与传统的静态预留保护信道的算法相比,该算
法能有效提高LEO卫星系统的性能稳定性。在负載较轻时, ODGCS算法保证切換呼QoS的同时,降低了新呼叫阻塞概率
关键词:LEO卫星网络;信道分配;服务质量;点波東;间隔时间
DoI:10,3791008931012.07,019文章编号:1008331(2012)07-00704文献标识码:A中图分类号:TP391.9
卫星通信具有通信距离远、覆盖面积大、不受地理条件限小和移动用户的移动速率在新波束区预留信道,用户段和地
制、通信质量稳定可靠,且费用与通信距离无关,既可以为固面站所需的寻呼开销比较大。还有一些基于]限的信道保护
定终端,又可为车载、船载和机载移动体以及个人终端提供各策略是不同业务条件下保证不同业务各自服务质量(QoS
种通信业务等特点,是实现未来全球个人通信的重要组成部要求的方法。文献?在特殊的领域完成特定环境的军事通信
分。而其中低轨(LEO)卫星系统因为传播时延小,用户终端任务提出的信道分配方法,能够有效地满足多类业务的服务
体积小、发射功率较低等特点成为全球个人通信的首选。首请求。文献[]是在前期研究中提出的双门限信道预留策略,
次为城市或乡村的移动电话提供类似蜂窝型移动服务的铱星通过门限调整不同业务不同条件的信道分配,能够在继承经
就是LBO卫星,为用户提供语音、数据、寻呼以及传真等业典GCS保证切换呼叫QoS优势的同时提高信道利用率。现有
务。然而LEO卫星通信也存在一些不可避免的问题。首先,一些文献对服务个体性能方面的算法研究"也可以借鉴到卫
LBO卫星距离地面近,单颗卫星波束覆盖地面范围小,高速移星移动网络信道分配的应用中来。文献?提出了在两种不同
动的卫星使地面移动用户在波束区之间频繁发生越区切换。无线工作站配置结构中的呼叫切换算法,与呼叫发生单次反
如果新的波東区不能及时分配信道,将会引起用户呼叫中断,射的蜂窝配置结构相比,能在呼叫发生多次反射的蜂窝网络
这是用户所不能忍受的事情。其次,有限的可用频谱成为卫配置结构中比呼叫发生单次反射的蜂窝配置结构有较高的春
星系统容量的主要限制因素,提高资源的利用率也是LEO卫吐量。
星研究的关键问题。目前,对LEO卫星?络的信道分配策略
在全球卫星通信环境中,服务的移动用户可能处于人烟
的研究,更多的注重网络系统性能为切换呼叫保留信道。这稀少地区,或者处于繁华闹市区,或者处于高速公路以及高速
些算法主要包括三类:经典GCS( Guard Channel Scheme)算火车中的车载终端等等,对于这覆盖地区极为广泛的系统通
法“保证切换呼叫QoS优势的同时提髙信道利用率,但是以增信量无法因为时间和空间的变化在实际中预测。本文正是考
大新呼叫的阻塞率为代价;切换呼叫排队机制由新呼叫到虑到LEO卫星网络这种当前移动用户通信量特点,提出一种
达率和服务覆盖交叠区域大小决定,且需要复杂的硬件来管根据系统负載变化优化动态保护信道算法 ODGCS( Optimal
理队列;动态预留保护信道机制根据服务覆盖交叠区域大 Dynamic Guard Channel Scheme),利用两次呼叫到达的间隔
其金项目:国家自然科学基金(No.1112285,10802082)
作者筒介:肖英(1977~-),女,讲师,研究方向为无线通信资源管理,微波通信:唐莞(1974-),女博土,副教授;周浩藜(1979-),男,博士,副教授。
收稿口期:2011-10-25;修回日期:20112-23
展开阅读全文