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1、碩士學(xué)位論文低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的信道分配與切換管理策略研究RESEARCHONTHECHANNELALLOCATIONANDHANDOVERMANAGEMENTSCHEMEOFLEOSATELLITEMOBILESYSTEM陳立明2010年7月國內(nèi)圖書分類號:TN927.23學(xué)校代碼:10213
國際圖書分類號:621.396.41密級:公開工學(xué)碩士學(xué)位論文低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的信道分配與切換管理策略研究碩士研究生:陳立明導(dǎo)師:郭慶教授申請學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:信息與通信工程所在單位:電子與信息工程學(xué)院答辯日期:2010年7月授予學(xué)位單位:
2、哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TN927.23U.D.C:621.396.41DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONTHECHANNELALLOCATIONANDHANDOVERMANAGEMENTSCHEMEOFLEOSATELLITEMOBILESYSTEMCandidate:ChenLiming
Supervisor:Prof.GuoQing
AcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty
3、:InformationandCommunicationEngineeringAffiliation:SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDenfence:July,2010Degree-conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)作為空中、海面和復(fù)雜地理結(jié)構(gòu)等地面覆蓋受限區(qū)域的通信解決方案,是實現(xiàn)全球無縫覆蓋的重要組成部分。其中,低軌衛(wèi)星(LEO)移動通信系統(tǒng)以其真正意義
4、的全球覆蓋、低的傳播時延以及低功耗等優(yōu)點將在未來的個人通信領(lǐng)域起到重要作用,受到了人們的廣泛關(guān)注,是當前衛(wèi)星通信界的研究熱點之一。而無線資源管理則是低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)研究中的一個重要內(nèi)容,這是由于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)帶寬資源寶貴,同時衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動態(tài)性、時變性以及用戶的移動性,使得衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)帶寬分配要比陸地網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜得多,如何合理而有效地管理和利用衛(wèi)星系統(tǒng)的寶貴資源已成為衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)能否繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。為解決這個問題,本文針對目前低軌移動通信系統(tǒng)的無線資源管理中的核心問題——由于衛(wèi)星高速運動導(dǎo)致的切換所帶來的信道分配和預(yù)留問題開展了詳細研究?;趯?/p>
5、純話音業(yè)務(wù)環(huán)境下切換呼叫和新呼叫的公平性以及話音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共存的多業(yè)務(wù)環(huán)境下話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的公平性的考慮,提出了兼顧整體的信道預(yù)留和切換策略,在保證系統(tǒng)各項指標的同時,提高系統(tǒng)資源利用率,從而改善系統(tǒng)性能。首先,本文在低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)覆蓋特性的基礎(chǔ)上通過合理假設(shè)得到了移動用戶沿著直線勻速運動的一維系統(tǒng)模型,列出了評價系統(tǒng)性能的QoS參數(shù),并進一步在該模型中對若干基本參數(shù)進行分析和理論推導(dǎo),得到了移動用戶在蜂窩中經(jīng)歷距離、蜂窩滯留時間、切換概率以及信道占用時間等統(tǒng)計性參數(shù)的數(shù)學(xué)表達式,為后續(xù)的算法研究和仿真打下理論基礎(chǔ)。其次,研究
6、了低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)波束切換中的信道預(yù)留策略,針對純話音業(yè)務(wù)環(huán)境下對于切換呼叫的過度預(yù)留提出了基于業(yè)務(wù)量預(yù)測的概率化的自適應(yīng)預(yù)留策略,通過綜合考慮用戶的位置信息以及呼叫時長的統(tǒng)計特性,在已建立的移動模型基礎(chǔ)上為切換呼叫進行更為合理的預(yù)留,旨在降低切換呼叫過高的優(yōu)先級,在切換呼叫請求和新呼叫請求中取得平衡,保證切換成功率的同時降低新呼叫阻塞率。由于無線通信的發(fā)展趨勢將是多媒體通信,因此本文最后對新一代寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的多業(yè)務(wù)條件下的切換算法進行了研究。針對話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共存的低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),提出了一種帶寬搶占的帶優(yōu)先級的帶寬分配方案,
7、在此方案中,對實時性要求較高的話音呼叫在系統(tǒng)可用帶寬受限時可搶占那些對實時性不敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬,從而使其擁有較高的優(yōu)先級。同時,在帶-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文寬搶占的基礎(chǔ)上本文引入了用戶QoS滿意度的評價參數(shù),主要專注于用戶得到帶寬后的服務(wù)質(zhì)量是否得到滿足以及公平性與否,將話音呼叫的優(yōu)先級控制在合理范圍內(nèi),因此,綜合考慮以上兩點,本文提出了一種基于服務(wù)質(zhì)量公平的帶優(yōu)先級的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)帶寬分配算法,對系統(tǒng)的帶寬合理分配,在帶寬搶占策略保證話音業(yè)務(wù)流暢性的同時為所有業(yè)務(wù)的用戶提供了可靠和公平的服務(wù)質(zhì)量保障。關(guān)鍵詞:低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)
8、;無線資源管理;自適應(yīng)信道預(yù)留;基于效用公平的切換管理-II-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAstheprimarychoiceforthecommunicati