低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)切換管理研究.pdf

1、衛(wèi)星移動(dòng)通信利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器作中繼而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端之間的無線通信。其中低軌道(Low Earth Orbit，LEO)衛(wèi)星通信系統(tǒng)以其全球覆蓋、低的傳輸時(shí)延、低功耗、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)而具有廣闊的發(fā)展前景，并且是未來個(gè)人通信系統(tǒng)的重要組成部分。 由于低軌道衛(wèi)星與地面用戶終端之間存在高速的相對運(yùn)動(dòng)，因此會(huì)引起切換問題，主要包括同一信關(guān)站和衛(wèi)星的不同波束之間的切換、同一信關(guān)站內(nèi)不同衛(wèi)星之間的切換、不同信關(guān)站同一衛(wèi)星的波束間的切換以及不同信關(guān)

2、站之間的不同衛(wèi)星間的切換。 切換管理屬于移動(dòng)性管理的范疇。移動(dòng)性管理是指在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(節(jié)點(diǎn)名)及其地址(節(jié)點(diǎn)相對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的位置)間提供的時(shí)變映射，是一種支持漫游用戶到達(dá)一個(gè)新的服務(wù)區(qū)去接受服務(wù)的基本技術(shù)。移動(dòng)性管理有兩個(gè)主要的研究方面：位置管理和切換管理。一般來說，位置管理處理移動(dòng)用戶在用戶數(shù)據(jù)庫的查詢和存儲(chǔ)以及尋呼信號的傳送；而切換管理在移動(dòng)中通過控制接入點(diǎn)的改變來保持連通性。 本文對低地球軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的切換

3、管理技術(shù)作了細(xì)致深入的研究。不僅對低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換管理技術(shù)作了一定的介紹，還在此基礎(chǔ)上，提出了一套適合我國低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的移動(dòng)用戶的切換管理策略。該切換策略針對的是低軌衛(wèi)星僅作透明轉(zhuǎn)發(fā)而沒有星上路由的情況，將地球信關(guān)站作為移動(dòng)用戶切換的控制主體。同時(shí)，還將低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的移動(dòng)用戶切換的四種情況歸并為兩種情況，分別是：同一地球信關(guān)站內(nèi)移動(dòng)用戶的切換和跨地球信關(guān)站情況下移動(dòng)用戶的切換。本文對這兩種情況分別定義了移動(dòng)

4、用戶切換的具體流程，切換過程中的信令格式，以及移動(dòng)用戶在高速運(yùn)動(dòng)和低速運(yùn)動(dòng)這兩種不同的情況下，所采用的不同的切換目標(biāo)衛(wèi)星選擇策略。 最后，在OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件上搭建出低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺，在此平臺上對所提出的移動(dòng)用戶切換管理方案進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)。通過對仿真結(jié)果的分析，論證了本文所提出的低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的移動(dòng)用戶切換策略的可行性和有效性，這一方案能夠?yàn)槲覈约旱牡蛙壭l(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的切換管理方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供一定參考