移动卫星通信网络的信道预留与接入控制策略研究

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1、电子科技大学硕士学位论文移动卫星通信网络的信道预留与接入控制策略研究姓名：郑磊申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：朱立东20080501摘要作为构建全球无缝通信系统的重要组成部分，低轨卫星通信系统(LEO)以其全球覆盖、低传播时延、低功耗，将在未来的个人通信领域内起到相当重要的作用。在LEO卫星系统中，由于卫星的高速运动，对于用户而言就带来了频繁的切换。在切换过程中需要解决信道的优化分配问题，提高系统资源的利用率。本文讨论了低轨卫星移动通信系统中的各种切换与信道分配策略，将切换与信道分配、资源预留等因素综合考虑，采用合适的切换算法来降低呼叫阻塞率和切换失败率，提

2、高信道利用率，从而改善系统性能。本文主要分为3个专题在第二、三、四章详细阐述。本文首先介绍卫星通信的研究现状和发展趋势，对卫星通信系统的信道分配、接入及切换控制技术作了综述，简要介绍论文的工作、贡献及研究意义。接着研究了LEO卫星通信系统波束切换中的信道预留策略。针对普通用户和优先级用户共存的情况，结合LEO卫星系统的特点，在保证切换失败概率较低的基础上，提出了一种基于概率的信道预留策略。该策略预先计算带优先级的新呼叫在源小区结束通话的概率，并根据此概率判断是否在目标小区预留信道。仿真表明，该策略在保证低切换呼叫失败率的情况下，显著降低新呼叫阻塞率。然后针对语音和数据业务并

3、存的LEO卫星移动通信系统，提出了一种自适应的动态信道预留策略，即在保证新呼叫阻塞率和切换呼叫失败率的条件下，系统动态调整预留的信道数目。同时结合信道抢占策略，话音切换呼叫可以占用数据切换呼叫的信道，使其具有更高的优先权。结果表明该策略在服务等级和信道利用率上都有提高。最后结合LEO卫星和MEO卫星的优点，构建了LEO&MEO双层卫星网络的系统结构。以此系统为基础，本文将接入控制策略结合起来进行了研究，得出了不同算法在不同业务环境下的在新呼叫阻塞率和切换呼叫失败率等方面的性能评价，具有一定的参考价值。本文最后对全文作了总结，并指出需要进～步研究的问题。关键词：低轨卫星移动通

4、信；切换：信道预留；接入控制．I．ABSTRACTAsanimportantpartofpersonalcommunications，LowEarthOrbit(LEO)satellitecommunicationswilltakeanimportantroleinthefuturePersonalCommunicationSystems(PCS)fortheirglobalseamlesscoverage，lesspropagationdelay,lesspowerrequirementintheuserterminalandthesatellites．SinceLEO’

5、Shigh-speedmovementcomparativelytotheearth，acallmaybesubjectedtohigh-ratehandovers．Intheprocessofhandover,inordertoincreasetheresourceutilizationefficiency,theproblemonhowtofulfilltheoptimalallocationofthech锄leIsshouldbesolved．Inthisdissertation，thehandoverandchannelassignmentschemesinLEO．

6、MSS’Sareintroducedanddiscussed．Onthebasisoftheintegratedconsiderationonhandover,channelallocationandresourcereservation，theappropriatehandoverandchannelallocationtechniquesareproposedSOastoreducethecallblockingprobabilityandhandoverfailureprobability．Thus，theproposedschemescanimprovethecha

7、nnelutilizationefficiencyandthesystemperformance·Thisdissertationisdividedinto3topicsandprovidesadetaileddiscussioninchapter2，3，4respectively．Firstofall，abriefintroductionofsatellitecommunicationsystemandthemainworkofthiSdissertationaregiven．nlen．thechannelass