星地融合网络中的切换管理研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dachenggege
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
星地融合网络(Satellite-Terrestrial Integrated Networks,STIN)凭借覆盖范围广、通信容量大、传输能力强等优势,有望实现全球覆盖与宽带接入,正成为当前研究热点。然而,STIN的网络异构复杂性与拓扑时变动态性导致了相比于地面更为频繁的链路切换问题,也增加了有效切换方案的设计难度。因此,如何在复杂STIN环境下设计合理有效的切换管理方案是亟待解决的关键问题。本文围绕STIN中的切换问题展开了研究,主要研究内容概括如下:首先,针对STIN中LEO卫星的高动态性导致的用户链路频繁切换进而造成服务质量下降的问题,提出了一种多目标智能切换(Multi-objective Intelligent Handover,MIHO)方案。在对网络动态性连接进行分析的基础之上,将切换决策阶段分为切换触发子阶段和网络选择子阶段。在切换触发子阶段中,考虑链路信干噪比与空闲信道数,提出了基于阈值与滞后余量的双重触发机制以缓解乒乓效应;在网络选择子阶段中,综合考虑用户速率和网络负载率,将终端切换建模为在切换时延约束下最大化系统吞吐量和网络负载均衡度的多目标优化问题以提高用户服务质量,并提出基于改进型离散二进制粒子群的切换算法求解此优化问题。仿真结果表明,所提MIHO方案能在降低切换时延的同时提高系统吞吐量并平衡网络负载。其次,针对用户移动性增强导致的切换次数增加,乒乓效应加剧,用户体验质量下降的问题,提出了一种终端移动性感知的切换(Mobility-Aware Handover,MAHO)方案。首先,构建了由LEO卫星、地面蜂窝小区基站、WLAN接入节点以及不同运动速度的用户终端组成的STIN模型。随后,分别利用高斯-马尔可夫移动模型与空间位置关系模型得到了预测的终端位置与预估的网络服务时长,并从速度大小与速度方向改变频繁度两方面对终端移动性进行了分析。在此基础上,将切换决策阶段分为切换具体时刻决定子阶段和切换目标网络选择子阶段。紧接着,将终端速度进行模糊聚类并结合预估的网络服务时间确定了切换时刻,利用接收信号强度、网络服务时间与切换代价作为切换决策因子确定了目标网络选择。仿真结果表明,所提MAHO方案能够有效降低切换次数与切换失败率并缓解乒乓效应。
其他文献
第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology,5G)是未来数字世界与物联网发展的基础。在庞大的5G网络部署与建设中,外场测试不可或缺,然而通信测试市场长期被国外巨头占据。因此,自主研发出一款5G路测仪至关重要。论文依托于重庆市重大主题专项“5G路测仪表的研发及应用”,重点研究物理下行控制信道(Physical Downlink C
学位
由于其机动性和灵活性,无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)通信被认为是未来无线通信的关键技术之一,在众多领域得到了广泛的应用。随着第五代移动通信(Fifth Generation,5G)的商用,用户数据量需求爆炸式增长,移动通信面临着频谱资源稀缺和并发连接受限等问题。非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)为解决此问题提供
学位
随着近几年汽车行业和芯片技术快速发展,车载嵌入式设备的部署量和计算力越来越高,所以基于离线模式的智能辅助驾驶设备也受到许多学者和研究人员的关注。本文研究内容是辅助驾驶下的分支:限速标志检测与识别。以深度学习为基础进行限速牌检测与识别,然后将模型部署到车载嵌入式平台上进行实时检测。论文的主要工作内容如下:1.针对车载环境限速牌识别的难点提出了一个基于YOLOv3的改进网络。由于嵌入式内存和算力有限,
学位
稀疏码分多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)在发送端采用稀疏编码技术,提供多个用户在码域的非正交共享机制。该方案可以提升无线资源利用率,但对其接收端译码技术提出了较高的存储和计算要求。SCMA接收端常用消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)分解多用户数据,本文主要结合深度学习技术,研究MPA计算复杂度和译码性能问题。具体研
学位
随着通信技术的进步,第五代移动通信(Fifth Generation,5G)技术带来了传输技术上的突破,对未来通信方式的发展具有深远影响。传统的蜂窝通信方式并不能很好地满足用户的接入需求,例如热点地区的网络需求。这时需要新型的通信方式作为传统蜂窝通信的有力补充,满足人们日益增长的通信需求。无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)与5G相结合的通信方式解决了传统蜂窝通信无法灵
学位
电能与人们的工作生活息息相关。目前,我国大规模的电力系统都是由能源转换装置产生电能,再经变电站升压,并通过输电线远距离传输到各个配电网络,最终实现能源供给。其中配电网控制着电能的用户接入,因此其又被比作电力传输的“最后十公里”。由于配电网的可靠稳定运行直接影响了供电服务质量,因此是我国新型电网建设中不可或缺的关键一环。10k V的中压配电网在我国的电力系统建设中有着特殊地位,其广泛应用于城市和农村
学位
汽车辅助驾驶是全球汽车行业研究的一个重要领域,而车道线识别与车辆变道检测及预警则是其中的关键技术。该技术可以减少因驾驶员无故变道而导致的交通事故,具有十分重要的研究意义及价值。论文对车辆变道检测及其预警技术进行了较深入的研究,旨在将车辆变道检测算法融入到普通车载辅助设备中并达到良好的实际使用效果。论文主要研究内容如下:1.针对车载辅助设备摄像头安装角度的不确定性,提出基于道路消失点的感兴趣区域设定
学位
随着网络技术的飞速发展,网络安全问题屡见不鲜,当务之急是提供一种安全有效的网络防御机制。入侵检测提供一种主动的安全防御策略,已经成为当今众多研究者的热门研究课题。网络入侵数据存在类别失衡问题,不同类别样本数量差距过大会导致分类器对少数类别的检测率低;此外,大部分网络入侵检测方法对网络数据的空时特征提取不足,入侵检测性能有待改善。针对网络数据样本类别间数量差距过大,而导致模型对少数攻击类别检测率过低
学位
随着物联网技术的日益成熟,物理空间与信息空间的界限进一步缩小,人、机、物的联系更加紧密。同时,随着携带感知设备的海量物联网实体的广泛部署,由感知设备观测产生的物联网实体数据也呈现爆炸式增长,面对如此海量的数据以及用户个性化、多样化的实体感知需求,借助适当的推荐技术可以及时、准确地为用户提供所需的物理实体信息。然而,当前已有的物联网推荐方法未能从用户的个性化角度出发设计推荐方法,从而未提出个性化的物
学位
自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSOC)技术是一种在激光上搭载信息进行传输的新型通信技术,因其拥有宽广的频谱、高速的信息传输速率以及良好的保密性能等优点而受到广泛关注。但是,由于光通信系统以大气为传输媒介,因此光束会受到大气湍流的影响,造成光强起伏、相位畸变等问题,严重影响通信的质量和稳定性。为了解决上述问题,研究人员开发了许多技术,其中,无波前
学位