基于异构协同的卫星通信网络切换关键技术研究

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在建设全球不间断通信系统中,地轨卫星(LEO)系统是其中及其关键的一份子,由于其具有覆盖范围广泛(全球覆盖)、较低的传播时延(相比GEO及MEO卫星通信系统)、低能耗等特点,这就使得将来它在军事及地面民用移动通信方面将占据比较关键的地位。在卫星系统当中有一个非常明显的特点,就是低轨道卫星相对用户运动的速度比中轨道和高轨道卫星都要大很大,因此带来的后果就是用户需要进行频繁的小区切换才能维持当前的通信业务。同时,切换的过程信道分配问题尤为重要,直接将关系到系统信道利用率,因此如何优化信道分配十分重要。在文章当中,针对低轨道LEO卫星移动通信系统中如何将信道分配给用户以及用户如何切换到下一个小区技术进行了研究,为了使系统资源得到充分的利用,采用混合型算法以改善新用户阻塞率以及切换成功率。文章首先就目前在卫星通信领域研究的一个现状以及将来的一个发展趋势进行了简要分析,同时简单介绍了用户时如何进行切换到下一个小区的过程、用户如何接入到小区中以及系统如何将信道资源分配给用户等技术,然后在章节的最后对接下来论文需要进行研究的内容、文章有什么贡献以及研究方向具有什么意义进行了简单的介绍。其次文章中提出了一种改进的算法,这种算法是基于信道保留提出来的改进算法,在此基础上对卫星波束小区之间的切换问题进行研究。改进的算法充分利用用户特点,结合系统自身特点,提出一种动态的信道保留方法。该策略通过先验消息对新用户及切换用户到达率进行预测,根据新用户及切换用户到达率进行动态的信道预留。通过仿真可以得到的结论就是,在不以牺牲新用户接入系统的成功率为代价的前提下,改进的算法能很好的改善切换的效率,也就是说系统能够实现较低的切换失败率。然后将排队论与切换策略相结合,提出了一种基于新用户排队的信道预留策略,即在预留一定的信道用于切换用户的同时,我们采取排队论中的先到先服务原则,即FIFO思想,按新呼叫到达的前后次序进行排队。使得切换用户具有更高的信道使用权限,同时为了降低新用户的阻塞率,将新用户进行排队以提供服务。结果表明,在保证了切换的效率的同时,也很好的提高了新呼叫接入系统的效率,使得系统资源利用率有很到的提升。文章最后总结分析了整篇论文所研究的内容,根据目前研究的程度指出论文中研究不足的地方并分析以后的研究方向。
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