多业务LEO卫星网络中关于概率的带宽预留策略.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) JournalofSouthChina of V01．40 第40卷第6期 University No．6 Technology 2012年6月 (NaturalScienceEdition) June2012 多业务LEO卫星网络中基于概率的带宽预留策略半 陈立明 郭庆杨明川 (哈尔滨工业大学通信技术研究所，黑龙江哈尔滨150001) 摘要：针对多业务LEO卫星网络中频繁切换所带来的通信链路保持问题，提出了基于 概率的带宽自适应预留策略(APRS)．该策略根据LEO卫星网络中地面终端运动的确定 性与可预测性，利用终端发生切换的概率为即将到达小区的呼叫进行非全额带宽预留，并 基于系统切换性能对预留带宽进行实时自适应调整．文中还给出了该策略在多业务条件 下的具体实施方法，并通过仿真验证了APRS的有效性．仿真结果表明，APRS能够在不同 用户QoS要求的多业务环境下合理预留、分配带宽，为用户提供满意的QoS，增大系统资 源利用率． 关键词：LEO卫星网络；切换管理；带宽预留；服务质量 中图分类号：TN927 发展下一代星座系统和提供广泛的业务支持正 制，根据当前的新呼叫阻塞率和切换呼叫失败率弹 在成为当前低轨卫星移动通信系统(LEO．MSS)的 性地调整在切换过程中用户向目标蜂窝发送切换请 发展方向¨41．信道分配是无线资源管理的一个重 求的时间，提高了预留信道的利用率．这些算法都是 要方面，在提供多速率业务的系统中义称为带宽分 针对简单语音业务的网络环境，针对多业务条件 配．由于不同类型的业务具有不同的统计特性和 (即不同业务类型具有不同的带宽要求和平均服务 QoS要求，如何在LEO卫星波束频繁切换的环境下 时间)的研究并不多．文献[11]针对非高轨卫星提 为广泛的业务类型提供满意的支持，不仅是当前无 出了多业务自适应切换(MAH)机制，从一定程度上 线通信领域的研究热点，更是我国进行LEO卫星系 解决了多业务用户问的不公平问题，但是在实际系 统建设中亟待解决的问题．信道预臂策略是无线通 统中，MAH需要实时监控系统状态并通知地面用 信网络在多业务条件下保障不同业务各自QoS要 户，代价很大且难以实现． 求的经典方法，如蜂窝系统中的保护信道策略¨J， 文中通过基于概率的带宽自适应预留策略 通过对即将发生的切换呼叫提前预留资源，保证用 (APRS)进行切换管理机制的优化设计，在连接级 户得到满意的QoS． 对系统资源进行高效的配置，实现用户QoS要求和 相比新呼叫被拒绝接人，正在进行的通话在切 系统资源利用率的平衡．根据LEO卫星网络中地面 换时由于资源不足而被迫中断将会大大降低用户的 终端运动的可预测性与确定性，利用终端发生切换 服务满意度；因此大量文献对LEO-MSS切换的带宽的概率对预留的带宽进行调整，为即将到达小区的 预留分配机制进行了研究一。1“．文献[6]提出了基呼叫进行非全额带宽预留，并基于系统切换性能对 于时间的信道预留机制(TCRA)，在继承经典GH 预留带宽进行实时自适应调整，从而在不影响切换 (GuardedHandover)算法优势的同时降低了新呼叫成功率的同时充分利用预留资源，减小新呼叫的阻 塞，增大系统用户数目．