1.一种卫星组播通信出站资源优化配置的方法,其特征在于,所述方法包括:获取用户设备的当前出站链路状态;所述当前出站链路状态包括用户设备的可支持的最大出站信息速率;根据所述当前出站链路状态对用户进行分类,得到多个具有相同出站响应波束组合;从最少数量的出站响应波束组合开始搜索有效出站响应波束组合,对所述有效出站响应波束组合对应的资源占用进行计算,根据计算结果确定最优出站波束组合;所述有效出站响应波束组合为组播消息按指定的出站波束组合方式进行出站时,能保证组播内所有在线用户设备都能正常接收到1个或1个以上的组播消息的出站波束组合;利用所述最优出站波束组合对应的资源占用和用户设备的可支持的最大出站信息速率进行计算,得到最大组播出站波束数量;当前有效出站波束组合中波束的数量达到所述最大组播出站波束数量时,停止出站波束组合的搜索,输出最优出站方式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述当前出站链路状态对用户进行分类,得到多个具有相同出站响应波束组合,包括:根据组播组内所有用户上报的最新出站链路状态对用户进行分类,排除离线用户设备或无响应波束的用户设备,将具有相同出站响应波束的用户设备归为一类,得到多个具有相同出站响应波束组合为A=[a ij ] U,M ,其中,i表示第i类具有相同出站响应波束的用户设备,U为将N个用户按具有相同出站响应波束分类后的分类总数,j表示第j个出站波束号,M为所述出站响应波束的总数,若第i类用户设备上报响应出站波束号为j,则a ij 为1,否则为0, 表示用户出站波束指示位。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,从最少数量的出站响应波束组合开始搜索有效出站响应波束组合,对所述有效出站响应波束组合对应的资源占用进行计算,根据计算结果确定最优出站波束组合,包括:先从出站波束组合中只有1个波束开始搜索,查看组播内所有在线用户设备的出站消息是否能从1个出站响应波束发送,再依次增加出站波束组合中的波束数量搜索有效出站响应波束组合;对有效出站响应波束组合对应的资源占用进行计算,得到有效出站波束组合对应的资源占用为y k 。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对所有有效出站响应波束组合进行遍历,当计算出来的当前有效出站波束组合计算结果y k 小于上一个有效出站波束组合计算结果y k-1 时,令y min =y k ,保存当前出站波束组合k,出站波束v对应的信息速率R v 和当前有效出站波束组合对应的资源占用y min ;若y k >y k-1 ,y min =y k-1 ,抛弃当前出站波束组合k,直至得到最优出站波束组合。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,先从出站波束组合中只有1个波束开始搜索,查看组播内所有在线用户设备的出站消息是否能从1个出站响应波束发送,再依次增加出站波束组合中的波束数量搜索有效出站响应波束组合,包括:步骤1:根据所有用户设备的出站链路状态设置出站链路状态矩阵A,先从出站波束组合中只有1个波束的组合开始搜索,将全1的行向量T与矩阵A相乘,得到行向量B,若矩阵B内有元素值等于U,则组播内所有在线用户设备组有相同的可接收出站波束;若矩阵B内各元素b j 都小于U,则组播内所有在线用户设备组没有相同的可接收出站波束,进入步骤2;步骤2:采用矩阵转换进行快速搜索波束数量为2个的出站波束组合,将矩阵P与A相乘,再与步骤1中得到的矩阵B的转置矩阵相加,得到矩阵Q,查看矩阵Q上三角或下三角内否有元素值q ij 等于U,若有,说明出站组播消息可以从{i,j}这2个波束出站;其中, ;若矩阵Q中所有元素值q ij 皆小于U,进入步骤3;步骤3:采用遍历方法进行搜索波束数量为2个或2个以上的有效组播出站波束组合方式,在确定有效组播出站的波束数量n前提下,不同的组合方式共有 种,遍历所有的可能波束组合方式,分别计算不同组合方式下的波束组合有效标识w k ,若w k =1,表示第k种组播出站波束组合方式是有效的,若w k <1,表示第k种组播出站波束组合方式不是有效的。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,遍历所有的可能波束组合方式,分别计算不同组合方式下的波束组合有效标识,包括:遍历所有的可能波束组合方式,分别计算不同组合方式下的波束组合有效标识为 ;其中, 表示出站波束有效指示位, , j 表示第k种组播出站波束组合方式中波束的编号。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,对所述有效出站响应波束组合对应的资源占用进行计算,得到有效出站波束组合对应的资源占用,包括:对所述有效出站响应波束组合对应的资源占用进行计算,得到有效出站波束组合对应的资源占用为 其中,v为所述有效组播出站波束组合中波束的编号,n为所述有效组播出站的波束数量,R v 为出站波束v对应的信息速率。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,利用所述最优出站波束组合对应的资源占用和用户设备的可支持的最大出站信息速率进行计算,得到最大组播出站波束数量,包括:其中, 表示四舍五入取整, 表示理论上的出站资源占用, , 为用户设备q的可支持的最大出站信息速率,N表示用户设备的总数, 表示出站响应波束的总数, 表示最小的出站资源占用。
9.一种卫星组播通信出站资源优化配置的系统,其特征在于,所述系统包括用户设备和地面控制中心;所述用户设备用于测量卫星各波束出站链路状态,并周期性或事件触发性将出站链路状态发送给地面控制中心,出站链路状态包括用户设备可接收到出站波束,以及相应的载噪比或可支持的最大出站信息速率;用户设备包括出站链路测量单元和出站链路状态发送单元,出站链路测量单元用于测量接收到的出站信号功率电平和/或信号质量;出站链路状态发送单元用于周期性或事件触发性发送出站波束状态报告;地面控制中心根据接收到的组播用户上报的出站链路状态对用户进行分类,得到多个具有相同出站响应波束组合;从最少数量的出站响应波束组合开始搜索有效出站响应波束组合,对所述有效出站响应波束组合对应的资源占用进行计算,根据计算结果确定最优出站波束组合;利用所述最优出站波束组合对应的资源占用和用户设备的可支持的最大出站信息速率进行计算,得到最大组播出站波束数量;当前有效出站波束组合中波束的数量达到所述最大组播出站波束数量时,停止出站波束组合的搜索,输出最优出站方式,并计算最优的出站波束组合中各波束的信息速率,当有组播通信需求时,按照最新的出站波束组合方式和各波束的信息速率发送组播消息;地面控制中心包括入站信号接收单元以及组播出站资源分配单元,所述入站信号接收单元用于接收和解析用户设备发送的出站链路状态报告;组播出站资源分配单元用于为组播用户设备配置出站消息对应的出站波束和相应的信息速率;所述有效出站响应波束组合为组播消息按指定的出站波束组合方式进行出站时,能保证组播内所有在线用户设备都能正常接收到1个或1个以上的组播消息的出站波束组合。