面向业务优先级的宽带卫星ATDM前向链路资源调度算法

来源：电子测量技术杂志2023年第11期北京时间：

作者：周聚明，张治中，卞雨靖，冯姣，王杭先

单位：南京信息工程大学电子信息工程学院 南京 210044

摘要：研究了宽带卫星通信系统中异步时分复用(ATDM)前向链路资源受限条件下的资源调度问题。以优先传输实时业务、兼顾用户优先级以及系统吞吐量为优化目标，以调制编码模式、复帧数量和优先级等为约束，建立了资源调度目标函数。提出了以初始解集构造、增强全局搜索为核心的改进蚁群优化算法(ACO)，求解该资源调度问题，避免了传统的蚁群优化算法存在初始阶段信息素匮乏导致的搜索速度过慢、局部搜索能力较弱以及易陷入局部最优等缺点，提高了算法在实时性、高效性需求较强的卫星调度过程中的应用。仿真实验表明，所提算法可以准确求得最优解，准确率高达99.8%，其收敛速度较传统算法提高了55.6%，与传统算法相比，所提算法已调度业务的目标函数f、综合权重y、系统吞吐量分别提高了8.4%、6.6%、12.1%，在资源调度方面具有良好的准确性、敛散性和优化性能，且与同类型优化算法相比具有更高的调度效率，适用于ATDM卫星通信系统资源调度。

关键词：宽带卫星通信;ATDM;资源调度;业务优先级;蚁群算法

基金资助：国家自然科学基金（61501244）、国家自然科学基金（61501245）、江苏省自然科学基金（BK20150932）项目资助