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空天信息网络切换自适应算法研究

作　者: 付彬
导　师: 田加胜; 董燕
学　校: 华中科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 空天网络空天信道模型切换数学模型切换自适应设计
分类号: TN92
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 11次
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内容摘要

切换是无线网络通信中保障业务连续性的核心技术，在综合空天组网的研究背景下，快速变化的切换场景和链路特征以及移动接入点和终端的高动态性等网络特点对切换提出了新的需求，需要进行空天网络中的切换算法设计和优化。然而，目前大多数切换及优化算法主要集中于陆地无线网络的研究，其应用场景特点为简单的网络结构、缓变信道环境、低速移动终端，而无法满足空天网络的应用需求。因此，本文通过对空天网络信道建模、切换建模的理论研究，提出适合空天网络的切换自适应算法。首先，我们细致研究了空天网络环境下的信道特征，包括了信道衰落的马尔科夫状态变化和Ka卫星波段信道气候因素，对于信道的研究构成后续切换模型和自适应算法设计的理论基础。其次，基于信道模型和切换算法，进行了切换测量和切换判决的数学建模研究，给出切换算法中滞后余量和持续时间两个核心参数与切换性能的数学关系，从而设计了切换性能目标函数。最后，根据空天网络中链路的不稳定性和移动终端的高速运动特性等特点进行切换自适应算法的研究和设计，主要通过调节切换测量滤波系数提高切换测量性能，并且不同速度下自适应调节切换判决中两个核心参数达到提高切换性能目标函数的效果，在不同的切换环境条件下做自适应的调节，以适应环境的变化提高切换性能。通过实验仿真中给出了不同空天信道状态下、不同气候环境因素下以及不同速度下切换自适应算法的性能结果，验证了自适应算法在空天网络条件下能够适应环境的变化提高切换性能。本文工作意义在于研究了适合于空天网络环境下的切换自适应算法，在保障切换基本功能实现的前提下提高切换的效率、减少额外的资源开销、保障切换准确性、提高系统吞吐率、减少切换延时。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题研究背景、目的和意义  8-9
  1.2 切换技术国内外研究现状及趋势  9-11
  1.3 论文研究内容及章节安排  11-13
2 空天信道模拟  13-24
  2.1 无线信道特点  13-16
  2.2 空天信道特性分析  16-18
  2.3 空天信道建模  18-23
  2.4 本章小节  23-24
3 空天网络自适应切换分析和建模  24-50
  3.1 空天网络自适应切换分析  24-26
  3.2 自适应切换设计目标  26-28
  3.3 切换数学模型设计  28-43
  3.4 自适应切换原理分析  43-45
  3.5 自适应切换解决方案分析  45-49
  3.6 本章小节  49-50
4 切换自适应算法设计  50-75
  4.1 自适应切换场景及问题分析  50-53
  4.2 切换测量自适应  53-68
  4.3 切换判决自适应  68-74
  4.4 本章小节  74-75
5 总结和展望  75-77
  5.1 论文总结  75-76
  5.2 工作展望  76-77
致谢  77-78
参考文献  78-81

空天信息网络切换自适应算法研究

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