GEO衛星移動通信系統信道分配策略研究

　　目前移動通信系統的信道分配方案主要有非優先切換方案、預留信道方案和排隊方案。非優先方案是最基本的信道分配方案，系統對初始呼叫和切換呼叫一視同仁。當沒有信道可用時，便形成呼損;預留信道方案將信道分為正常信道和預留信道，正常信道為初始呼叫和切換呼叫所競爭，而預留信道只服務于切換呼叫; 排隊方案不對信道進行分類，當系統沒有可用信道時，新到達的切換呼叫可以排隊等待系統分配信道，在排隊過程中，切換呼叫無法立即接通，且排隊隊列越長，切換呼叫接通的等待時間就越長。

　　在上述幾種信道分配方案中，預留信道方案通過預留信道降低切換呼損率，但卻導致初始呼損率上升; 排隊方案通過排隊機制降低切換呼損率，卻使切換呼叫產生一定的延遲。如果將預留信道方案與排隊方案相結合，即預留少量的信道同時又引入排隊機制，這樣就不會導致初始呼叫呼損率過大，并可以通過排隊進一步降低切換呼損率。

　　3 仿真分析

　　根據上述各種參數的推導，結合以下參數設置,通過仿真來分析系統的性能。

　　波束覆蓋半徑R : 500 km; 每個波束的信道數M: 30 條; MES 在切換區駐留時間1/ uq 為信道保持時間1/ uh 的1/ 4; MES 移動速度v: 1 000 m/ s; MES每次通話時長20 min。預留信道方案預留2 條信道，排隊混合方案預留2 條信道并且排隊隊列為10。

　　如圖2 所示，非優先方案的初始呼損率最低，切換呼損率最高; 預留信道方案的切換呼損率較低，但初始呼損率卻較高，因為信道的利用率降低了; 排隊混合方案的初始呼損率和預留信道方案是相同的,它的切換呼損率是最低的，因為在排隊混合方案中,切換呼叫除了可以參加排隊之外，還可以使用預留的信道。

圖2 3 種方案初始呼損率和切換呼損率比較

　　預留不同的信道數對系統性能有很大影響，如圖3( a) 所示，預留信道越多，系統性能越差，因為預留信道不能被初始呼叫所使用，降低了信道的利用率，進而降低了系統容量。由圖3( b) 可見，對于不同的隊列長度，初始呼叫的阻塞率幾乎沒有改變。

　　因為初始呼叫不參與排隊，隊列的大小和初始呼叫沒有任何關系，排隊只是針對切換呼叫。對于切換呼叫，當呼叫強度較低，每小時少于20 次時，隊列大小對系統性能影響不明顯，因為排隊混合方案為切換呼叫預留了信道; 當呼叫強度增大，預留信道被全部占用，切換呼叫開始參加排隊。但并不是隊列值越大，系統可容納的呼叫強度就越大，當呼叫強度達到55 次/ h 以上時，隊列大小對系統性能的影響同樣不明顯。當呼叫強度為30 次/ h，預留2 條信道,隊列大小為10 的排隊混合方案的切換呼損率和初始呼叫呼損率分別約為0. 001 和0. 02，而預留信道方案在保證切換呼損率為0. 001 時，至少要預留5條信道，而預留5 條信道時的初始呼損率高達0. 1,顯然排隊混合方案比預留信道方案有更好的性能。