賈敏,敬曉曄,劉曉鋒,劉楓,郭慶,顧學邁
(1. 哈爾濱工業(yè)大學電子與信息工程學院,黑龍江 哈爾濱 150001;2. 中國空間技術研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部,北京 100094)
隨著通信網(wǎng)絡和人們生活方式的變化,衛(wèi)星通信正在更廣泛地應用于寬帶通信中。為了提高頻譜效率,衛(wèi)星通信由 C/Ku頻段的單波束業(yè)務向 Ka頻段的多波束業(yè)務轉(zhuǎn)移[1-4]。同時,針對下一代通信網(wǎng)絡中頻譜資源緊張的問題,引入認知無線電(CR,cognitive radio)技術,在2個衛(wèi)星網(wǎng)絡之間或者衛(wèi)星網(wǎng)絡和地面網(wǎng)絡之間進行相同頻譜的共享,可以有效地提高衛(wèi)星通信的頻譜利用率[2]。認知衛(wèi)星通信網(wǎng)絡即采用CR技術的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡,在不影響授權用戶正常通信的前提下,允許認知衛(wèi)星通信網(wǎng)絡中的認知衛(wèi)星使用衛(wèi)星網(wǎng)絡或地面網(wǎng)絡的授權頻譜進行上下行鏈路的通信。認知衛(wèi)星通信網(wǎng)絡具有衛(wèi)星通信的信息交互、多網(wǎng)融合和頻譜資源利用率高等特點。因此,可發(fā)展更多認知衛(wèi)星用戶,進而促進衛(wèi)星通信事業(yè)的發(fā)展。豐富這一領域的相關研究工作對改善頻譜資源利用率、提高衛(wèi)星通信服務質(zhì)量和系統(tǒng)容量、促進衛(wèi)星通信的發(fā)展有著十分重要的推進作用。
文獻[5-7]將認知無線電與衛(wèi)星通信相結合,進行認知衛(wèi)星通信的研究。其中,文獻[6-7]提出了一種在衛(wèi)星和地面一體化的網(wǎng)絡中加入認知無線電技術的系統(tǒng)架構,是認知衛(wèi)星通信網(wǎng)絡較早的研究。在5G通信系統(tǒng)中,用戶終端接入數(shù)量、通信業(yè)務覆蓋范圍以及帶寬需求將大幅度增加,因此,基于認知的衛(wèi)星與地面頻譜共享的研究頻段由S頻段向更高頻段(如Ka頻段)轉(zhuǎn)移。在Ka頻段內(nèi),固定衛(wèi)星業(yè)務(FSS, fixed satellite service)的衛(wèi)星系統(tǒng)與地面固定業(yè)務(FS, fixed service)或廣播衛(wèi)星業(yè)務(BSS, broadcast satellite service)的通信系統(tǒng)共享頻譜資源。對于認知FSS衛(wèi)星網(wǎng)絡,目前有許多研究[8-17]。文獻[8-9]研究在毫米波頻段(mmwave)中衛(wèi)星業(yè)務和蜂窩網(wǎng)共享頻譜的場景。其中,文獻[8]針對FSS和5G網(wǎng)絡之間的頻譜共享進行研究。文獻[9]的研究場景是Ka頻段的認知寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)和蜂窩網(wǎng)的頻譜共享。文獻[10]分析了在滿足干擾約束條件的情況下,地面網(wǎng)絡作為次級用戶,對FSS衛(wèi)星網(wǎng)絡下行鏈路進行頻譜認知的情況,仿真結果表明,隨著衛(wèi)星QoS(quality of service)要求的提高,地面用戶有效容量下降。文獻[11]對星地混合網(wǎng)絡中的中斷概率進行了研究,并給出了一種考慮時延的地面終端選擇方法。文獻[12]研究了星地混合網(wǎng)絡中的誤碼率。文獻[13]提出了聯(lián)合波束成形(beamforming)和資源分配技術,以提高認知FSS衛(wèi)星下行鏈路總吞吐量。文獻[14]提出了一種優(yōu)化頻率復用和極化的方法,以最大限度地減少FS地面基站受到的干擾。文獻[15]介紹了一種功率分配方法,在地面網(wǎng)絡認知衛(wèi)星網(wǎng)絡的場景中,在滿足地面鏈路QoS要求的條件下,對地面網(wǎng)絡性能進行優(yōu)化。在認知場景中,如何消除認知用戶和主用戶之間的相互干擾是關鍵問題。波束成形技術通過天線調(diào)整相位陣列的參數(shù),在最大化認知用戶信干噪比(SINR, signal to interference plus noise ratio)的同時,消除了認知鏈路對主用戶的干擾。目前,已有學者研究通過波束成形技術消除干擾。文獻[16]對認知地面網(wǎng)絡基站發(fā)射端進行波束成形,減少認知地面網(wǎng)絡信號對衛(wèi)星系統(tǒng)的干擾,同時最大化認知鏈路信干噪比。
文獻[17]中,F(xiàn)SS衛(wèi)星網(wǎng)絡通過認知FS地面網(wǎng)絡的頻譜,用于自身的信息傳輸,在認知衛(wèi)星下行鏈路的場景中,通過匈牙利算法對認知衛(wèi)星地面終端進行頻譜分配。但匈牙利算法只能解決平衡矩陣的一對一分配問題,因此,文獻[17]設置認知用戶數(shù)與信道數(shù)相同。但在實際場景中,認知用戶數(shù)與信道數(shù)存在動態(tài)變化,文獻[17]所提方法不具有普遍性。針對這一問題,本文提出一種矩陣轉(zhuǎn)換的方法,能夠處理用于匈牙利算法進行頻譜分配的矩陣,當認知頻譜的可用信道數(shù)和認知用戶數(shù)不相等時,也可以通過匈牙利算法進行頻譜分配。此外,文獻[17]中提到,當可用信道不足時,采用時分復用方法進行衛(wèi)星信號傳輸。此時,會造成部分信號傳輸時延,影響實時性要求高的用戶的性能。針對這一問題,本文根據(jù)實時性引入業(yè)務優(yōu)先級這一因素,分析認知衛(wèi)星地面終端不同的優(yōu)先級模型,提出一種基于業(yè)務優(yōu)先級的認知衛(wèi)星下行鏈路頻譜分配方案。
本文的創(chuàng)新點包括以下兩點。1) 針對文獻[17]中認知用戶頻譜分配方法只能用于認知用戶數(shù)和認知頻譜的可用信道數(shù)相同的場景這一問題,本文提出一種矩陣轉(zhuǎn)換方法,在認知用戶和認知頻譜動態(tài)變化時,仍能進行頻譜分配。2) 本文考慮了認知用戶不同的業(yè)務優(yōu)先級,提出一種基于優(yōu)先級的認知用戶頻譜分配方法,保證高優(yōu)先級的地面終端分配到頻譜的概率遠大于低優(yōu)先級的地面終端,所用頻譜質(zhì)量高于低優(yōu)先級的地面終端,同時使總吞吐量最大。
本文研究的認知衛(wèi)星背景是在 Ka頻段內(nèi),F(xiàn)SS的衛(wèi)星系統(tǒng)與FS的通信系統(tǒng)共享頻譜資源的場景。2016年2月,歐洲電信標準化協(xié)會(ETSI,European telecommunications standards institute)給出了該場景的相關標準ETSI TR 103 263[18]。該標準中指出,該場景中的FSS衛(wèi)星是提供寬帶或多點波束的通信衛(wèi)星,F(xiàn)SS用戶終端類型分為以下2種:1) 安裝在居民住所或偏遠地區(qū)的固定地面終端;2)安裝在移動平臺(例如火車和輪船)的移動地面終端。該標準的第7章中指出,在該場景中,通過認知無線電途徑,在未對FS系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的前提下,F(xiàn)SS系統(tǒng)使用FS系統(tǒng)的頻譜資源以提高FSS系統(tǒng)業(yè)務的覆蓋范圍,并提高Ka頻段內(nèi)的頻譜利用效率。在下行鏈路中,F(xiàn)SS系統(tǒng)單獨使用19.7~20.2 GHz的頻譜,同時與FS系統(tǒng)共享17.7~19.7 GHz的頻譜;在上行鏈路中,F(xiàn)SS單獨使用29.5~30 GHz的頻譜資源,同時與FS系統(tǒng)共享27.5~29.5 GHz的頻譜。FSS系統(tǒng)與FS系統(tǒng)共享頻譜資源場景中的認知無線電技術主要包括以下3種:頻譜認知、頻譜開發(fā)和干擾消除。其目的分別為:1) 頻譜認知的目的是在頻譜共享的原則上發(fā)現(xiàn)可以用于認知FSS地面終端接入的頻譜,并且提供干擾水平的相關信息用于確定系統(tǒng)服務質(zhì)量,使用的主要技術包括數(shù)據(jù)庫和頻譜感知;2) 頻譜開發(fā)的目的是在進行頻譜認知后,將FS系統(tǒng)中的可用頻譜合理分配給認知FSS地面終端;3) 干擾消除的目的是通過使用波束成形等技術減少FS系統(tǒng)和FSS系統(tǒng)之間的鏈路干擾。
本文研究的資源分配方法屬于認知無線電技術中頻譜開發(fā)的部分,用于分配的頻譜是FSS系統(tǒng)下行鏈路和FS系統(tǒng)共享的頻譜,即17.7~19.7 GHz的頻譜。研究的具體場景如圖1所示,主用戶網(wǎng)絡是地面微波網(wǎng)絡,主用戶是FS基站,F(xiàn)S鏈路享有上述頻段的使用權。承載FSS的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡通過認知的方式使用上述頻段。
圖1 衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡頻譜共享模型
在上述場景中,由于Ka頻段衛(wèi)星的有效全向輻射功率(EIRP, effective isotropic radiated power)受到限制,認知FSS衛(wèi)星到地面終端的下行鏈路信號對FS地面基站接收端的干擾可以忽略,但需要考慮FS基站發(fā)射信號對FSS地面終端造成的干擾[19-20]。
本文FSS下行鏈路頻譜分配與認知無線電相結合的研究內(nèi)容主要分為頻譜認知和頻譜開發(fā)這2個部分。下面根據(jù)標準ETSI TR 103 263[18]進行頻譜共享過程的詳細說明。
1) 本文通過使用數(shù)據(jù)庫完成認知無線電中頻譜認知的過程。建立FFS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫,用來存儲各FSS地面終端的天線方位角、地理位置以及海拔高度等信息,相關信息可通過傳輸路徑特點和設備模型等方式獲得。FS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫由各國相關部門管理。使用 FS數(shù)據(jù)庫可以避免在較大地理范圍內(nèi)使用寬帶頻譜感知方法時,產(chǎn)生較高復雜度的問題。FS數(shù)據(jù)庫用來存儲FS地面系統(tǒng)中各基站的相關參數(shù)信息。這些數(shù)據(jù)用來確定未受到 FS鏈路干擾的FSS地面終端情況,例如,在某一認知區(qū)域內(nèi),確定某FSS地面終端受到來自FS基站的干擾與固定門限值的關系。該部分信息由現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫提供。
2) 本文的頻譜開發(fā)過程主要研究 FSS下行鏈路頻譜分配的過程。頻譜分配過程通過為各FSS地面終端分配載波來最大化FSS系統(tǒng)總吞吐量。本文的主要研究內(nèi)容是基于FSS地面終端優(yōu)先級和共享頻段內(nèi)各頻譜質(zhì)量,進行頻譜分配以最大化下行鏈路總吞吐量。
首先考慮認知GEO衛(wèi)星部分的信號模型,設認知衛(wèi)星的一個波束下,存在M個FSS地面終端和N個FS地面基站,衛(wèi)星認知頻譜共有K個可用信道。根據(jù)文獻[13]中的模型,在衛(wèi)星下行鏈路中,第m個FSS地面終端的接收信號功率PR(m)可以表示為
工作在頻率fk的第m個FSS地面終端受到工作在同一頻率fk的第n個 FS地面基站的干擾Im(n,k)可表示為
工作在頻率fk的第m個FSS地面終端受到整個FS地面網(wǎng)絡的干擾可以表示為
根據(jù)式(1)和式(3),得到在認知衛(wèi)星下行鏈路中,工作在第k個信道的第m個FSS地面終端在接收信號時的信干噪比(SINR)為
為方便計算,將每個FSS地面終端接收到衛(wèi)星信號的 SINR值整合到一個矩陣中,如式(5)所示。
其中,每一行代表一個FSS地面終端,每一列代表一個信道。
FSS地面終端和FS基站都裝置了發(fā)射天線和接收天線,天線角度不同會導致發(fā)送增益和接收增益不同。
根據(jù)國際電信聯(lián)盟的標準 ITU-R S.465,得到FSS地面終端的接收增益為
其中,λ為工作波長,D為傳輸距離,G單位為dBi。當或時,
根據(jù)國際電信聯(lián)盟的標準ITU-R F.1245-2,得到FS地面基站的發(fā)送增益為
其中,L為天線長度,0λ為中心工作波長。
在引言中提到,當認知頻譜可用信道數(shù)少于認知用戶數(shù)時,某一時刻不能使每個用戶都分配到信道,文獻[17]指出可使用時分復用解決這一問題。由于優(yōu)先分配到信號的認知用戶具有隨機性,未分配到信道的用戶傳輸信號會產(chǎn)生時延,產(chǎn)生時延的用戶具有隨機性,因此這種分配方法不利于實時性要求高的用戶的信號傳輸。
本文通過建立用戶業(yè)務優(yōu)先級模型,根據(jù)實時性要求對用戶進行優(yōu)先級劃分,并提出一種基于優(yōu)先級的頻譜分配方法,保證優(yōu)先級高的用戶能夠優(yōu)先分配到頻譜,并且其頻譜質(zhì)量優(yōu)于其他用戶頻譜。
在本文的模型中,進行頻譜分配的控制中心位于地面,各用戶在進行信號發(fā)送的同時,發(fā)送含有優(yōu)先級等級的信號,控制中心通過接收這些信號確定下行鏈路各用戶的優(yōu)先級。
本文參考部分地面網(wǎng)絡中的業(yè)務優(yōu)先級分類,建立業(yè)務優(yōu)先級模型。文獻[21]根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)所要實現(xiàn)的功能,將信息指令按照誤碼率和時延要求的不同,分為3種業(yè)務優(yōu)先級。文獻[22]根據(jù)假設多終端不同的實時性和誤碼率要求,將終端優(yōu)先級分為3類,通過比例設置在算法中進行區(qū)別。文獻[23]將地面手機業(yè)務分為4類,各業(yè)務所要求的時延、吞吐量和誤碼率不同。根據(jù)上述關于業(yè)務優(yōu)先級模型的分類,建立本文研究系統(tǒng)中的業(yè)務模型。承載軍事衛(wèi)星通信業(yè)務的地面終端需要最好的通信質(zhì)量[24],其優(yōu)先級設為最高,稱為優(yōu)先級1,用1P表示。根據(jù)文獻[25-26],可以將民用FSS地面終端分為以下2類:1) 承載傳輸指令和控制信息的業(yè)務,這類業(yè)務對實時性和誤碼率要求較高;2) 其他業(yè)務,這類業(yè)務對實時性和誤碼率要求較低。將承載這2類業(yè)務的地面終端優(yōu)先級分別設置為次高優(yōu)先級和最低優(yōu)先級,稱為優(yōu)先級2和優(yōu)先級3,分別用P2和P3表示。
通過設置不同的1P、2P和3P的權重,可約束不同優(yōu)先級的FSS地面終端分配頻譜的先后順序。對于不同的FSS地面終端,優(yōu)先級所占權重越大,其分配到最優(yōu)信道資源的概率也就越大。
根據(jù)在數(shù)據(jù)庫中獲得的 FS地面網(wǎng)絡的相關參數(shù),計算 S INRdown矩陣,聯(lián)合優(yōu)先級矩陣進行頻譜分配,使認知衛(wèi)星下行鏈路的總吞吐量最大。
設矩陣Q= [Q1…QM]T為FSS地面終端優(yōu)先級矩陣,其中,Qm∈R1×K是含有K個元素的行向量,并且Qm(1) =Qm(2) = … =Qm(K) =Pi(i=1,2,3)為第m個FSS地面終端的優(yōu)先級。第2節(jié)中提到,本文模型中共有 3個優(yōu)先級,本文設定P1+P2+P3=1,Pi值越大,代表該優(yōu)先級的FSS地面終端優(yōu)先分配信道的權利越大。優(yōu)先級矩陣表示為
衡量系統(tǒng)性能的一個重要指標是系統(tǒng)吞吐量。其中,第k個信道工作的第m個FSS地面終端的下行鏈路吞吐量可以表示為
利用式(11),求得吞吐量矩陣為
因此,本文提出的優(yōu)化目標如式(13)所示。
解決式(13)所示的優(yōu)化問題可以采用匈牙利算法,該算法能夠解決一對一的分配問題。然而,在引言中已經(jīng)提到,使用匈牙利算法時,需要分配矩陣是平衡矩陣,即要求滿足M=K。而在實際場景中,M與K會動態(tài)變化,因此,應先將Th轉(zhuǎn)化為平衡矩陣,再采用匈牙利算法進行處理。
本文采用加邊補值法,將非平衡矩陣轉(zhuǎn)化為平衡矩陣,轉(zhuǎn)化操作不影響計算結果。非平衡有以下2種情況:1) FSS地面終端數(shù)大于認知頻譜的可用信道數(shù),2) FSS地面終端數(shù)小于認知頻譜的可用信道數(shù)。下面根據(jù)這2種情況分別進行非平衡矩陣轉(zhuǎn)化。
情況1 FSS地面終端數(shù)大于認知頻譜的可用信道數(shù)
FSS地面終端共M個,信道數(shù)為K個,M>K,得到Th為M×K矩陣。采用加邊補值法,在Th的最右邊虛擬M-K列,構成M×M的矩陣。由于匈牙利算法通過迭代找到每行和每列相對較大的數(shù)值,并認為該數(shù)值所在的行和列符合分配要求。在本文的分配場景中,用于分配的矩陣中的元素值均遠大于 0。因此,當某一元素較小時,不會影響分配結果。本文將新加入的元素置0,修改后的矩陣為
然后,修改優(yōu)先級矩陣Q為M×M的矩陣。增加列中的元素優(yōu)先級權重與所在行其他權重值相同,如式(15)所示。
情況2 FSS地面終端數(shù)小于認知頻譜的可用信道數(shù)
FSS地面終端共M個,信道數(shù)為K個,M<K。此時,F(xiàn)SS地面終端不需要使用所有頻譜,而是選擇性地使用M個信道,矩陣為M×K矩陣。采用加邊補值法,此時,在吞吐量矩陣Th的最下邊虛擬K-M行,構成一個K×K的矩陣,修改后的矩陣為
同理,新構造的矩陣不會對分配結果產(chǎn)生影響。
然后,修改優(yōu)先級矩陣Q為K×K的矩陣,增加行中元素的優(yōu)先級權重為最低優(yōu)先級的權重,如式(17)所示。
為方便仿真又不失合理性,本文選擇單個認知GEO衛(wèi)星的一個波束覆蓋范圍進行仿真。關于仿真中數(shù)據(jù)的選擇,本文采用國際電信聯(lián)盟中給出的相關標準[26],采用位于歐洲的某一實際衛(wèi)星系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)進行仿真,具體的衛(wèi)星FSS網(wǎng)絡下行鏈路相關參數(shù)如表1所示。由BR IFIC數(shù)據(jù)庫[24]獲得FS地面系統(tǒng)鏈路的相關數(shù)據(jù),具體參數(shù)如表2所示。
在第2.2節(jié)中提到,由于3種優(yōu)先級的FSS地面終端的權重不同,導致認知頻譜的可用信道不足時,不同優(yōu)先級的 FSS地面終端能夠分配到信道的概率不同,所分配信道的質(zhì)量也不同。設置 3組不同數(shù)值的優(yōu)先級權重組合,獲得各優(yōu)先級的FSS地面終端分配到信道的概率,從而選擇合適的權重組合進行仿真分析。
表1 衛(wèi)星網(wǎng)絡相關參數(shù)
表2 FS地面系統(tǒng)相關參數(shù)
設置認知頻譜的信道總數(shù)為30,可用信道數(shù)量K=20,3種優(yōu)先級的FSS地面終端數(shù)量都為10。由于一個信道在同一波束中只分配給一個用戶,此時,可用信道數(shù)少于 FSS地面終端數(shù),只有部分FSS地面終端能夠分配到信道。按照高優(yōu)先級的用戶優(yōu)先分配信道的原則,理想實驗結果應為:優(yōu)先級為1P、2P的FSS地面終端全部分配到信道的概率為1,而優(yōu)先級為3P的FSS地面終端分配到信道的概率為0。在仿真中,進行100次實驗,統(tǒng)計以下3組數(shù)據(jù):1P優(yōu)先級的FSS地面終端全部分配到信道的次數(shù)、2P優(yōu)先級的FSS地面終端全部分配到信道的次數(shù)、3P優(yōu)先級的FSS地面終端分配到信道的次數(shù)。觀察3組仿真結果,選出合理的權重數(shù)值設置組合。具體實驗結果如表3所示。
由表 3結果可以看出,當優(yōu)先級權重參數(shù)為P1=0.6、P2=0.3和P3=0.1時,能夠保證高優(yōu)先級的用戶優(yōu)先分配到信道,分配結果符合本文要求。因此,采用此權重組合形式。
當頻譜資源不足時,本文所提出的頻譜分配方法旨在基于用戶優(yōu)先級的前提下,提高更高優(yōu)先級用戶分配到頻譜的概率,同時保證系統(tǒng)的總吞吐量。
表3 權重數(shù)值組合與頻譜分配實驗結果
文獻[17]通過匈牙利算法進行頻譜分配來最大化系統(tǒng)總吞吐量,當認知頻譜的可用信道不足時,采用時分復用進行信號傳輸。與文獻[17]不同,當認知頻譜的可用信道不足時,本文考慮業(yè)務優(yōu)先級的因素,對不同優(yōu)先級用戶同時進行頻譜分配,使對實時性要求高的用戶優(yōu)先分配到信道,并針對平衡矩陣問題,進行匈牙利算法的改進。具體仿真結果如圖2和圖3所示。
圖2 1P、 2P優(yōu)先級的FSS地面終端總吞吐量
由圖2可以看出,當信道不足時,只考慮系統(tǒng)總吞吐量的算法[17]不能保證1P、2P優(yōu)先級的 FSS地面終端優(yōu)先分配到信道,1P、2P優(yōu)先級的 FSS地面終端總吞吐量較低。例如,當可用信道數(shù)為21時,1P優(yōu)先級總吞吐量約為可用信道數(shù)為 30時的2P優(yōu)先級總吞吐量比可用信道數(shù)為30時約少1 Gbit/s,嚴重影響高優(yōu)先級的 FSS地面終端的性能。采用本文方法時,1P、2P優(yōu)先級的FSS地面終端的總吞吐量保持在4 Gbit/s以上,未受頻譜不足的影響。
由圖3可以看出,與傳統(tǒng)的未考慮吞吐量的隨機方法相比,文獻[17]方法和本文方法的系統(tǒng)吞吐量顯著提高。采用本文方法時的系統(tǒng)總吞吐量和只考慮吞吐量的文獻[17]算法差別不大,說明使用本文方法在未降低系統(tǒng)總吞吐量的前提下,解決了平衡矩陣分配問題,并提升了高優(yōu)先級的FSS地面終端的總吞吐量,從而保證高優(yōu)先級FSS地面終端的性能。
圖3 FSS地面終端總吞吐量
本文所提改進方法可以根據(jù)實際應用場景中的不同優(yōu)先級業(yè)務特點,合理設置優(yōu)先級權重,在為認知衛(wèi)星系統(tǒng)分配信道的同時,滿足不同場景對于不同優(yōu)先級用戶的不同分配要求,該方法具有一定的靈活性和廣泛適用性。
本文針對星地一體化網(wǎng)絡中的頻譜共享問題,分析了衛(wèi)星 FSS網(wǎng)絡下行鏈路認知和使用 FS地面網(wǎng)絡頻譜的場景,推導了認知衛(wèi)星下行鏈路在數(shù)據(jù)傳輸時的信號和干擾模型。然后,針對傳統(tǒng)匈牙利算法解決分配問題的不足,提出了非平衡矩陣轉(zhuǎn)化方法。最后,在認知頻譜資源不足時,通過考慮FSS衛(wèi)星地面終端的優(yōu)先級類型,建立了優(yōu)先級模型,提出了一種基于優(yōu)先級的認知衛(wèi)星下行鏈路頻譜分配方案,為不同優(yōu)先級的地面終端分配頻譜。仿真結果表明,本文所提改進方法,能夠使用匈牙利算法解決認知頻譜數(shù)與認知用戶數(shù)不同時的分配問題,保證高優(yōu)先級的 FSS地面終端優(yōu)先分配信道,提高優(yōu)先級相對較高的FSS地面終端的總吞吐量。