平流層通信系統(tǒng)MAC層移動(dòng)切換算法研究.pdf

1、平流層升空平臺(tái)通信系統(tǒng)是天基信息系統(tǒng)網(wǎng)的一個(gè)組成部分，若干個(gè)平流層通信平臺(tái)可以組成獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，也可以與地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。它有可能作為地面移動(dòng)通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要輔助無(wú)線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要解決的一個(gè)主要技術(shù)是切換控制技術(shù)，切換管理將是影響平流層通信系統(tǒng)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。因此，本文在分析升空平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究已有的升空平臺(tái)切換策略，設(shè)法完善和提高升空平臺(tái)系統(tǒng)性能。 首先，本文介紹了平流層通信系統(tǒng)已有的初步切換方

2、案，對(duì)切換類型、切換的過(guò)程進(jìn)行了比較詳細(xì)的描述。 其次，補(bǔ)充了在初步切換算法中沒(méi)有規(guī)定的TDD幀結(jié)構(gòu)、切換判決算法、BS之間通信方式、MS位置更新方式、切換失敗后進(jìn)行的操作和切換前后時(shí)隙的分配策略等問(wèn)題，仿照802.16e的控制信令格式定義了升空平臺(tái)初步切換算法中提到但沒(méi)有具體定義的控制信令，實(shí)現(xiàn)完整、科學(xué)的硬切換過(guò)程。 之后，本文分析了影響幾種主要切換性能指標(biāo)如切換成功率的原因，提出了預(yù)留切換帶寬和選擇輕負(fù)載目標(biāo)BS以

3、提高切換成功率；利用非競(jìng)爭(zhēng)測(cè)距和預(yù)注冊(cè)機(jī)制降低切換時(shí)延；通過(guò)原服務(wù)BS向目標(biāo)BS轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包消除切換過(guò)程的下行丟包的方法，提升了系統(tǒng)性能。 然后，本文根據(jù)之前提出的幀結(jié)構(gòu)和切換方案采用OPNET仿真工具建立系統(tǒng)仿真模型。在此模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)臺(tái)在同一平臺(tái)不同BS之間的切換過(guò)程，對(duì)提出的RSS、RSSH、RSST、RSSHT切換判決算法進(jìn)行了比較，由仿真結(jié)果得出RSSHT算法性能最好；隨后分別就切換成功率、切換算法對(duì)乒乓效應(yīng)的