1.一种基于流量预测的GEO卫星信道分配策略,其特征在于:根据业务类型划分语音业务、流媒体业务、数据业务的优先级,其中,语音业务优先级最高,流媒体业务次之,数据业务优先级最低;根据一段时间GEO卫星业务量的历史数据预测下一时隙各业务的业务量,多业务到达时,按照业务到达顺序接入,根据业务类型分别分配信道资源;
语音业务分配信道为RV,流媒体业务分配信道范围为[RSmin,RSmax],数据业务分配信道范围为[RDmin,RDmax],RSmin、RSmax分别表示流媒体业务最小信道需求、最大信道需求,RDmin、RDmax分别表示数据业务最小信道需求、最大信道需求,分配给每个流媒体业务的信道资源为RSL,GEO卫星中所有信道资源为BG,空闲信道资源为B'G;
(1)到达业务为语音业务:当B'G≥RV时,直接将语音业务按照信道需求RV接入;当B'G<RV时,从流媒体业务和/或数据业务中抢占部分信道资源来满足语音业务的信道需求;如果信道中只存在语音业务,或者抢占流媒体业务和/或数据业务信道也无法满足语音业务信道需求,则拒绝语音业务接入;
(2)到达业务为流媒体业务:此时语音业务占用信道资源为BV=N1*RV,N1为语音业务个数,GEO卫星剩余的信道资源为B'G=BG-BV,当B'G≥RSmax时,直接将流媒体业务按照最大信道需求RSmax接入;当B'G<RSmax时,将此时的流媒体业务与数据业务按照效用最大化进行分配;进入(4);
(3)到达业务为数据业务:此时语音业务占用信道资源为BV=N1*RV,N1为语音业务个数,GEO卫星剩余的信道资源为B'G=BG-BV,当B'G≥RDmax时,直接将数据业务按照最大信道需求RDmax接入;当B'G<RDmax时,将此时的流媒体业务与数据业务按照效用最大化进行分配;进入(4);
(4)若分配给每个流媒体业务的信道资源RSL≥RSmin,则按照效用最大化进行分配;若分配给每个流媒体业务的信道资源RSL<RSmin,则从每个数据业务中取出▽B=RSmin-RSL,尽量满足流媒体业务的信道需求;如果信道中抢占数据业务信道也无法满足流媒体业务最小信道需求RSmin,则拒绝流媒体业务或数据业务接入。
2.如权利要求1所述的基于流量预测的GEO卫星信道分配策略,其特征在于:按照效用最大化进行分配具体为,根据效用最大化公式得出最终信道分配结果,效用最大化公式为:约束条件为:
其中U、U2、U3分别为业务效用和、流媒体业务总效用以及数据业务总效用,ri为分配给每个业务的信道,此时语音业务占用信道资源为BV=N1*RV,其中N1为语音业务个数,剩余信道资源为B'G=BG-BV;M为流媒体业务的用户数量,N-(M+1)为数据业务的用户数量,n为自然数。
3.如权利要求2所述的基于流量预测的GEO卫星信道分配策略,其特征在于:流媒体业务总效用根据流媒体业务效用函数得出,流媒体业务效用函数为:Bmin2≤b2≤Bmax2,
其中b2为分配给流媒体业务的信道资源,ε取0.001,Bmin2、Bmax2分别为流媒体业务最小信道需求、最大信道需求;
数据业务总效用根据数据业务效用函数得出,数据业务效用函数为:
0≤b3≤Bmax3,
其中b3为分配给数据业务的信道资源,Bmax3表示数据业务的最大需求带宽。
4.如权利要求1、2或3所述的基于流量预测的GEO卫星信道分配策略,其特征在于:运用组合ARIAM和灰色模型预测GEO卫星覆盖的小区的各业务的业务量预测值;GEO卫星获取预测值并持续监听。
5.如权利要求4所述的基于流量预测的GEO卫星信道分配策略,其特征在于:预测GEO卫星覆盖的小区的各业务的业务量具体为,(1)获取GEO卫星前几个时隙产生的业务量数据;
(2)对GEO卫星数据进行差分预处理,差分数据▽Xi=Xi-Xi-1,其中Xi为GEO卫星i时刻的流量,▽Xi为i时刻和i-1时刻的差分数据;
(3)将差分数据分别输入ARIMA和灰色模型中进行计算,得出ARIMA模型、灰色模型各自的预测结果;
(4)针对两种模型得出的预测结果,进行权重组合,得出最后预测值;
权重组合方式为:
权重为:
其中,n表示原始数据个数,k表示第k个预测值, 表示组合模型的第k个预测值, 表示灰色模型的第k个预测值, 表示ARIMA模型的第k个预测值;
wGREY、wARIMA分别表示灰色模型、ARIMA预测模型的权重; 分别是灰色模型、ARIMA模型的标准差。