通信星座系统用户位置管理研究

论文摘要

通信星座系统是作为天基信息系统网的一个组成部分,它是不同轨道、不同种类、不同性能的卫星,星座和相应的地面设施通过星地,星间链路构成的天地一体化的动态通信星座系统。通信星座系统对于移动用户的重要特征是不受移动用户位置和移动速度的影响,在任意时间任意用户之间能够进行不间断的通信,为实现这一目标,需要研究通信星座系统中的位置管理、越区切换等用户移动性相关的系统运行控制技术。位置管理技术作为卫星移动通信系统的一项关键技术,关系着整个网络的性能。随着移动用户数量日渐增长,位置管理策略对网络信令负荷和网络数据库访问负荷的影响越来越显著。好的位置管理策略可以大大降低系统运行开销,显著提高系统性能。本论文基于通信星座系统在卫星透明转发的情况下,提出了搭建通信系统的方案和一套基于该网络环境的移动用户位置管理策略。为了实现该策略,在研究多种典型低轨卫星系统中的位置管理方案并进行分析比较后,选择了一种适合于通信星座系统中在卫星透明转发的情况下的数据库设计方案和位置区确定方案,建立了一整套关于用户注册/超时,用户位置更新,用户寻呼,用户数据传输等方面的移动用户位置管理机制。本文中在提出设计方案的同时采用OPNET系统仿真工具建立系统仿真模型,在此模型的基础上,实现了通信星座系统在卫星透明转发情况下的整个通信过程以及对移动用户的位置管理,并对仿真数据进行了收集和分析,验证了提出的移动用户位置管理策略的可行性,为实际系统的设计与规划提供参考算法、参考模型和参考数据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 研究目的和任务
• 1.3 论文内容安排
• 第二章 卫星移动通信的位置管理概述
• 2.1 卫星移动通信的发展
• 2.2 卫星移动通信系统的分类
• 2.3 GEO 系统简介
• 2.4 MEO 系统简介
• 2.5 LEO 系统简介
• 2.6 位置管理概述
• 第三章 通信星座系统位置管理方案的设计
• 3.1 通信星座系统结构
• 3.2 通信星座系统的设计目标
• 3.3 通信星座系统的设计思想
• 3.4 通信星座系统的通信连接建立
• 3.5 通信星座系统的用户位置管理策略
• 第四章 通信星座系统的仿真设计与实现
• 4.1 OPNET 仿真平台介绍
• 4.2 仿真系统设计
• 第五章 仿真结果及分析
• 5.1 仿真参数的设置
• 5.2 仿真结果及分析
• 第六章 结束语
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 攻硕期间取得的研究成果