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空天网络切换协议的研究与实现

作 者: 郑长帅
导 师: 董燕
学 校: 华中科技大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 空天网络 无线资源测量 切换判决 切换控制协议
分类号: TN927
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 45次
引 用: 0次
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内容摘要


近年来,空天网络由于其独有的特点逐渐得到人们的关注,基于空天网络的切换技术研究对也必将推进整个系统的发展。由于空天环境下的信道特性不同于现有系统,控制链路和业务链路相分离及多种物理链路并存的独特的系统结构,激光业务链路切换时间达数十秒等特点,决定了空天网络的切换设计不能照搬现有的切换技术,因此依据空天网络的特点,设计适合的切换协议就变得十分必要。空天网络的切换协议设计包含3个部分:切换测量、切换判决和切换执行。切换测量面临的主要问题在于如何根据空天环境下的信道特性,来对应地设计相应的衰落处理算法,本文采取两层滤波的算法来平滑衰落特性,并辅之以事件触发监测算法,降低衰落特性导致的不必要切换等影响,有效地减少了切换信令负荷。空天网络中的切换判决的设计同样面临着严峻的考验,由于链路的高速率和激光业务链路切换时间数十秒等特点,判决算法的设计对切换判决选择最优的目标基站、减少不必要的切换次数等性能要求更高,因此本文设计了联合位置信息和信号强度的切换判决算法,仿真表明该算法相比于传统的信号强度判决算法,具有更好的切换性能。切换执行的设计则需要充分考虑空天网络的系统特点,如控制链路和业务链路分离、空天长时延等,设计简洁的、可靠的切换执行过程。本文另一个重要工作是将上述的切换协议和算法使用软件工程的方法实现,以供空天网络的演示系统使用,通过实际系统的演示、反馈,可以验证、优化现有算法。目前程序经过初步测试,可用、有效。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题背景与意义  8-9
  1.2 切换技术国内外发展现状  9-13
  1.3 研究内容与章节安排  13-15
2 空天网络切换需求分析  15-24
  2.1 空天网络模型  15
  2.2 切换需求分析  15-23
  2.3 切换评价标准  23-24
3 空天网络切换算法分析与设计  24-49
  3.1 切换测量算法分析、设计与仿真  24-37
  3.2 切换判决算法分析、设计与仿真  37-46
  3.3 切换执行分析与设计  46-49
4 空天网络切换协议设计  49-55
  4.1 协议流程设计  49-50
  4.2 消息格式设计  50-53
  4.3 异常处理设计  53-55
5 空天网络切换协议实现  55-69
  5.1 系统设计  55
  5.2 系统结构  55-61
  5.3 程序测试  61-69
6 总结与展望  69-71
  6.1 全文总结  69
  6.2 展望  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-75

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 卫星通信和宇宙通信
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