卫星通信网络基于信道特性的资源管理及路由技术研究

论文摘要

卫星移动通信是指利用卫星转发器作中继而实现移动终端之间的无线通信,是未来个人通信系统的重要组成部分。和地面无线通信系统相比,卫星信道有其特殊性。论文结合卫星信道的特点,研究信道分配、路由、切换等技术。第一章是绪论,简要介绍了卫星移动通信的发展状况,接着对卫星网络常用的信道模型、信道分配策略、切换策略、路由策略作了综述,并说明本文的研究内容及结构安排。第二章研究信道传输特性对卫星网络切换的影响。在卫星与地面终端之间的星地链路中,存在复杂多变的信道环境,这些因素对系统的切换性能有着重要影响。首先建立星地链路信道模型,并将此模型应用于切换过程,通过仿真得到信道特性对于切换性能的具体影响。第三章研究信道传输特性对资源分配的影响。结合信道传输特性,将功率截断门限应用到信道分配中去。以往的文献在研究信道分配策略时,都是单纯的从如何进行信道分配这个角度去思考。但是在实际系统中,在某些极端情况下信道资源虽然进行了分配,但并不能满足基本的通话条件,造成了信道资源的浪费。因此,本章根据卫星信道的时变性将功率截断门限这个概念运用到信道分配过程中去,系统根据用户发射功率判断信道环境已经恶化到无法满足通信要求时,强制性中断此次通信,将信道资源分配给其他用户。第四章提出了带有优先级的最短时延卫星路由策略,将业务分为话音业务和数据业务,根据业务时延要求的不同,优先处理话音业务,再根据源卫星、目的卫星的位置,确定路径延时的度量标准,以此得到经过优劣排序的候选路径集合,并对最佳路径进行计算。仿真结果表明,算法显著降低了话音业务的时延水平,有效提高了通话质量。第五章对全文进行了总结。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 卫星移动通信系统概述
• 1.1.1 卫星移动通信系统的优点
• 1.1.2 卫星移动通信系统的分类
• 1.1.3 全球星系统（GLOBALSTAR）
• 1.2 信道模型、信道分配和切换
• 1.2.1 常用信道模型概述
• 1.2.2 常用切换策略
• 1.2.3 信道分配策略
• 1.3 路由策略概述
• 1.4 本文的工作及创新点
• 1.5 全文结构安排
• 第二章 基于信道特性的低轨卫星切换性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 CORAZZA 模型
• 2.2.1 CORAZZA 模型
• 2.2.2 CORAZZA 误码率特性
• 2.3 系统模型和切换准则
• 2.3.1 系统模型
• 2.3.2 切换准则
• 2.3.3 切换算法流程图
• 2.4 仿真分析
• 2.4.1 参数设置
• 2.4.2 仿真结果及分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 结合信道特性和功率截断门限的动态信道分配策略
• 3.1 引言
• 3.2 信道分配策略
• 3.2.1 同一小区内信道分配策略
• 3.2.2 不同小区间信道分配
• 3.3 结合功率截断门限的信道分配
• 3.4 仿真分析
• 3.4.1 参数设置
• 3.4.2 仿真结果和分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 具有优先级的LEO 卫星网络路由研究
• 4.1 引言
• 4.2 卫星星座和星际链路
• 4.2.1 卫星星座
• 4.2.2 星际链路
• 4.3 卫星网络路由策略
• 4.3.1 基于面向连接的路由
• 4.3.2 基于面向无连接的路由
• 4.4 最短时延路由算法
• 4.4.1 LEO 卫星网络拓扑结构
• 4.4.2 算法描述
• 4.5 仿真分析
• 4.5.1 参数设置
• 4.5.2 仿真结果及分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 全文总结
• 5.2 下一步研究内容
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历