1.一种面向应急卫星通信的多级协同调度方法,其特征在于:包括如下步骤:S1:以卫星参数构建卫星链路传输模型,以用户参数以及中转基站参数构建中转链路传输模型;S2:以最大化链路吞吐量为目标,构建优化目标函数;S3:获取实时卫星参数、中转基站参数以及用户参数,根据优化分配需求划分若干分配优化变量,给定分配优化变量的初始分配值;S4:根据若干分配优化变量将优化目标函数分为若干优化子问题;S5:依次选择优化子问题,以对应分配优化变量作为优化目标,其余分配优化变量作为决策变量;S6:判断其余分配优化变量是否存在更新值,若是,以更新值作为决策变量输入值求解对应分配优化变量更新值,增加迭代次数,若否,以初始分配值作为决策变量输入值求解对应分配优化变量更新值;S7:设定迭代次数阈值,判断迭代次数是否达到迭代次数阈值,若是,以当前所有分配优化变量更新值输出应急通信资源优化分配策略,若否,执行S5-S6;S8:以应急通信资源优化分配策略执行多级协同调度;所述获取实时卫星参数、中转基站参数以及用户参数,根据优化分配需求划分若干分配优化变量,给定分配优化变量的初始分配值为:获取实时卫星参数、中转基站参数以及用户参数,以用户关联、功率分配及带宽分配、时隙分配作为分配优化变量,给定用户关联初始分配值、功率分配及带宽分配初始分配值、时隙分配初始分配值;所述根据若干分配优化变量将优化目标函数分为若干优化子问题为:根据用户关联将优化目标函数分为用户关联优化子问题;根据功率分配及带宽分配将优化目标函数分为功率分配及带宽分配优化子问题;根据时隙分配将优化目标函数分为时隙分配优化子问题。
2.如权利要求1所述的一种面向应急卫星通信的多级协同调度方法,其特征在于:所述以卫星参数构建卫星链路传输模型为: ;其中, 为卫星与中转基站 下行通信链路的速率, 为卫星下行通信链路的发送功率, 为卫星下行通信链路的信道增益, 为中转基站分配得到的下行频谱资源, 为噪声功率谱密度。
3.如权利要求2所述的一种面向应急卫星通信的多级协同调度方法,其特征在于:所述以用户参数以及中转基站参数构建中转链路传输模型为: ;其中, 为用户 下行传输速率, 为用户 与中转基站 关联指示变量, 为每个用户分配到的时隙在一个传输帧内所占的比例, 为每个中转基站分配到的带宽, 为中转基站 与用户 进行下行链路通信的发送功率, 为下行链路的信道增益。
4.如权利要求3所述的一种面向应急卫星通信的多级协同调度方法,其特征在于:所述以最大化链路吞吐量为目标,构建优化目标函数包括:根据卫星链路传输模型以及中转链路传输模型构建优化目标函数: ;其中, 为权衡地面通信与卫星通信速率的权重系数。
5.如权利要求1所述的一种面向应急卫星通信的多级协同调度方法,其特征在于:所述S6包括:S61:判断其余分配优化变量是否存在更新值,若是,执行S62,若否,执行S64;S62:以更新值作为决策变量输入值求解对应分配优化变量更新值,并执行S63;S63:判断所有分配优化变量更新值输出次数是否相同,若是,增加迭代次数,若否,执行S5;S64:以初始分配值作为决策变量输入值求解对应分配优化变量更新值,执行S5。
6.如权利要求1所述的一种面向应急卫星通信的多级协同调度方法,其特征在于:所述以用户参数以及中转基站参数构建中转链路传输模型为: ;其中, 为中转链路传输速率, 为D2D链路 分配得到的带宽, 为用户的发送功率, 为D2D链路的信道增益, 为噪声功率谱密度。
7.如权利要求6所述的一种面向应急卫星通信的多级协同调度方法,其特征在于:所述以最大化链路吞吐量为目标,构建优化目标函数包括:以最大化链路吞吐量为目标,根据中转链路传输模型构建优化目标函数: 。
8.如权利要求1所述的一种面向应急卫星通信的多级协同调度方法,其特征在于:所述以用户参数以及中转基站参数构建中转链路传输模型包括:以用户参数以及应急基站参数构建第一中转链路传输模型;以用户参数构建第二中转链路传输模型;所述以最大化链路吞吐量为目标,构建优化目标函数包括:以最大化链路吞吐量为目标,根据卫星链路传输模型、第一中转链路传输模型、第二中转链路传输模型构建优化目标函数。
9.一种面向应急卫星通信的多级协同调度系统,用于实现如权利要求1至权利要求8任意一项所述的方法,其特征在于:包括:卫星,作为中继站点连接若干个中转基站;中转基站,为用户提供通信;控制终端,用于获取实时卫星参数、中转基站参数以及用户参数,输出应急通信资源优化分配策略调控应急通信资源分配。