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一种基于TCRA的低轨星座通信系统的强占预留信道策略
来源:本站整理  作者:佚名  2009-05-13 12:56:59



这里称不等式(12)右侧的时间门限为强占信道时间门限,用ΔT表示。只有满足Δτ>ΔT,才能保证改进的策略具有更好的服务质量。
2.2 算法描述
  在执行基于TCRA的强占预留信道的信道分配策略时,首先根据实际低轨星座卫星的移动性参数、小区信道数量以及业务模型的相关参数,按(12)式计算强占信道时间门限ΔT。在一个呼叫的生命周期中主要执行的算法如下:
  新呼叫到达阶段:当T0时刻新呼叫发出信道请求时,系统首先执行TCRA-1策略,如果满足此策略,系统分配给新呼叫一个合适的信道并实施预留,如果新用户驻留本小区时间间隔内所有信道都有被预留的记录,则搜索最迟被预留的信道,假设其预留开始时间为T1,则Δτ=T1-T0。如果Δτ>ΔT且可在下一小区实施预留,则接受新呼叫请求;否则,新呼叫失败;如果系统没有空闲信道,也阻止新呼叫接入。
  呼叫切换阶段:切换后用户使用事先系统为其预留的信道;系统预测未来切换的时刻,并且在未来小区中相应的时间间隔内预留一个信道。如果以上条件系统无法满足,则此呼叫切换失败,解除为其预留的信道。无论切换是否成功,此呼叫都释放目前小区占用信道。
  呼叫终止阶段:当用户结束本次呼叫时,释放目前小区占用的信道,解除下一小区相应信道的预留请求。
3 仿真结果与分析
3.1仿真模型和基础假设
  本文中的仿真建立在7小区网络模型之上进行,如图1。在7小区模型中用户终端按照从小区A到小区G的顺序切换, G中用户的目的切换小区是A。7小区模型可以为仿真提供足够的精度,且复杂度要低于采用98小区的模型[5]。
  仿真中假设:模型中新呼叫到达时间服从泊松分布,小区中的新呼叫用户出现位置服从均匀分布;用户通话持续时间服从负指数分布,呼叫平均持续时长为180s;小区长度为250km;卫星星下点速度为27 000km/h;采用固定信道分配,每个小区平均分配20条信道;TCRA-1中的错误差量σt取0;GoS平衡因子k取10;仿真时间为24h。
3.2 仿真结果
  本文在固定信道分配的基础上,分别采用了TCRA、基于TCRA的强占预留信道策略、预留信道数量为2和3的固定信道预留策略对通信过程进行仿真。对应不同的业务量,对几种策略的切换失败概率、新呼叫阻塞概率和GoS三项指标进行比较, 如图4、图5、图6所示对比几种策略,TCRA不产生切换失败,这是此算法的优势,但其产生的新呼叫阻塞率较高;固定预留2个信道策略的切换失败率最高;固定预留3个信道策略的新呼叫阻塞率最高;提出的新策略产生一定的切换失败,但即使是在业务量为12爱尔兰时切换失败率也仅有7.7×10-4,在新呼叫阻塞概率方面,明显优于固定预留3个信道的预留策略和TCRA策略,对应不同的业务量,策略几乎都能比TCRA降低20%的新呼叫阻塞概率。几种策略中,本文提出的新策略具有最低的GoS。综上,与TCRA和两种固定信道预留策略相比,新策略都具有更好的QoS,且能较好地利用系统的信道资源。

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