自适应低轨卫星MAC协议性能分析

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1、962011，47(7)Compu据rEngineeringandApplications计算机工程与应用自适应低轨卫星MAC协议性能分析管明祥，王瑞春，袁芳GUANMingxiang，WANGRuichun，YUANFang深圳信息职业技术学院电子通信技术系，广东深圳518029DepartmentofElectronicCommunicationTech．，ShenzhenInstituteofInformationTeeh．，Shenzhen，Guangdong518029，ChinaGUANMin

2、gxlang，WANGRulchun。YUANFang．PerformanceanalysisofadaptiveMACComputerEngineeringandApplications。2011，47(7)：96-98．Abstract：Consideringthatweakchannelcollisiondetectionability，longpropagationdelayandheavyloadinLEOsatellitecommunicmions，avalidadaptiveAPRMAMAC

3、protocolisproposed．Differentaccessprobabilityfunctions。fordifferentservic-esaleobtainedandappropriateaccessprobabilitiesforvoiceanddataUSerSareupdatedslotbyslotbased011theestima-tionofthevoicetrafficandthechannelstatus．IntheproposedMACprotocollimitedwirel

4、essresourceisallocatedreason-ablybymultipleusersandhighcapacityisachieved．Threeperformanceparameters：Voicepacketlossprobability，averagede-hyofdatapacketsandthroughputofdatapacketsateconsideredinsimulation．Finallysimulationresultsdemons订atethattheperforman

5、ceofsystemisimprovedbytheAPRMAcomparedwiththeconventionalPRMA，withanacc印tabletrade-offbetweenQoSofvoiceanddelayofdata．Keywords：LowEarthOrbit(LEO)satellites；AdaptivePacketReservationMultipleAccess(APRMA)；MediaAccessProtocol(MAc)；protocol摘要：针对低轨卫星通信信道碰撞检测能力

6、弱，时延较长和大业务量的特点，提出一种具有接入控制机制的自适应APRMAMAC协议。通过对信道负载和业务优先级判断来确定不同业务的接入概率函数，并且接入概率在每个时隙中通过更新来动态适应系统资源的变化。该MAc协议．确保多个终端合理共享有限的无线资源同时，系统能达到高容量。通过仿真对语音业务丢包概率、数据包平均时延和数据业务吞吐量三个衡量协议性能指标与传统协议进行分析对比，证明了APRMAMAC协议显著改善系统性能．关键词：低轨卫星；自适应分组预约多址接入协议(APRMA)；媒体该问控制协议；协议DOI：

7、10．377踟．issn．1002．8331．2011．07．028文章编号：1002．833l(2011)07．0096-03文献标识码：A中图分类号：TN925．93l引言低轨道移动卫星通信系统是由一系列运行于700-1500km左右高空中的人造卫星以及众多地面设施组成的复杂通信网络，它利用数十颗低轨道卫星组成的星座，在全球范围内提供实时的语音业务以及准实时的数据业务。无线通信系统的发展趋势是将多种业务综合到一个网络中，而这些不同的业务要共享带宽有限的无线信道，需要有效的MAC协议来更好地利用信道资源

8、并满足不同业务对系统的需求。低轨卫星通信面临着同样的问题，不仅支持语音，视频业务，同时还要支持突发性较强的数据业务u-2]。采用固定分配多址协议就会降低系统资源利用率以及服务效率，严重者会导致系统的阻塞，而完全采用基于分组交换的竞争多址接入协议(ALOHA、CSMA等)又不能满足话音业务的需要。1989年，D．J．Goodman提出了分组预约多址接入协议(PacketReservafiOnMultipleAc．CCSS，PRM