低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)切換技術(shù)和空間通信協(xié)議研究.pdf

1、衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)全球個(gè)人通信的必然組成部分,其中低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信是當(dāng)前衛(wèi)星通信界的研究熱點(diǎn)之一.本文討論了低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)切換技術(shù)中的各種切換策略,把切換過(guò)程與信道分配、資源預(yù)留等因素的綜合考慮,通過(guò)合適的切換算法來(lái)降低呼叫阻塞率,提高資源利用率,從而獲取更好的系統(tǒng)性能.同時(shí),由于Internet業(yè)務(wù)在全球的迅速發(fā)展以及衛(wèi)星通信所具有的獨(dú)特技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì),利用衛(wèi)星進(jìn)行TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)成為衛(wèi)星通信發(fā)展的一個(gè)新方向.本文對(duì)

2、標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)通信協(xié)議SCPS進(jìn)行了一定的研究.它是空間版TCP/IP,能在空間衛(wèi)星鏈路有效地實(shí)現(xiàn)可靠的空間數(shù)據(jù)通信.第一章是緒論,主要說(shuō)明了衛(wèi)星通信的發(fā)展趨勢(shì),本文的主要內(nèi)容和貢獻(xiàn).第二章研究了純?cè)捯魳I(yè)務(wù)下低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)切換技術(shù)中的各種切換策略,并且提出一種具有公平性的動(dòng)態(tài)信道預(yù)留方案.該方案解決了原始呼叫和切換呼叫之間的公平性和優(yōu)先級(jí)問(wèn)題,此外,其自調(diào)節(jié)特性使系統(tǒng)能適應(yīng)負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化,保證了呼叫阻塞率的平穩(wěn)性.分析和仿真結(jié)果證明

3、,在GOS和信道利用率上,該動(dòng)態(tài)信道預(yù)留方案的性能比其他切換方案都要好.無(wú)線通信的發(fā)展趨勢(shì)必將是多媒體通信,第三章則著重研究多業(yè)務(wù)情形下的切換算法.針對(duì)話音和數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù)的低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),本章提出了動(dòng)態(tài)信道搶占優(yōu)先方案.結(jié)合排隊(duì)思想和動(dòng)態(tài)信道預(yù)留策略,該方案降低各種呼叫的阻塞率,同時(shí)在搶占信道中,話音切換呼叫還可搶占數(shù)據(jù)切換呼叫的信道,使其具有更高的優(yōu)先權(quán).根據(jù)計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果,動(dòng)態(tài)信道搶占優(yōu)先方案與其他方案相比,使系統(tǒng)的性能得到了

4、明顯改善.盡管TCP/IP協(xié)議在地面網(wǎng)絡(luò)中發(fā)展得相當(dāng)完善,但是空間衛(wèi)星鏈路的固有特點(diǎn),如長(zhǎng)時(shí)延、高誤碼率、非對(duì)稱信道等影響了TCP協(xié)議的性能.雖然已有許多算法對(duì)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的TCP/IP進(jìn)行改進(jìn),但其性能的參差不一,促使一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)空間通信協(xié)議SCPS形成.SCPS協(xié)議是TCP/IP協(xié)議的擴(kuò)展,特別是在傳輸層協(xié)議SCPS-TP.第四章分析了衛(wèi)星環(huán)境對(duì)TCP協(xié)議的性能影響,研究SCPS-TP相對(duì)TCP的一些擴(kuò)展和改進(jìn)措施.限于時(shí)間,參考SCPS