基于OPNET的GEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)仿真建模研究.pdf

1、衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)因其波束覆蓋范圍大、中繼載體在空中不易遭到破壞等特點而成為移動通信領域的重要組成部分。其中對地靜止軌道(Geosynchronous Earth Orbit，GEO)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)具有系統(tǒng)穩(wěn)定、三顆星就能覆蓋除兩極外的所有地區(qū)、無需頻繁切換等特點，已成為衛(wèi)星移動通信領域的研究熱點。但 GEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的實際建設非常復雜，所以在建立實際系統(tǒng)前對該系統(tǒng)進行仿真建模研究是十分必要的。
　　本文以某衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)

2、研究項目為背景，針對搭建基于OPNET軟件的GEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)仿真模型展開研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，從理論上較深入的研究了地球同步軌道移動無線接口(Gestationary Earth Orbit Mobile Radio Interface, GMR)技術規(guī)范中GMR-1系列的系統(tǒng)體系結構、頻分復用技術、時分多址技術及系統(tǒng)工作過程等。詳細分析了邏輯信道到物理信道的映射過程、波束選擇算法、定時同步算法、系統(tǒng)信息的傳輸

3、方案以及接入、尋呼、通信、網(wǎng)絡中斷和呼叫清除等通信過程。
　　然后，介紹了OPNET軟件的建模機理，利用OPNET軟件，依據(jù)GMR-1標準，建立了衛(wèi)星、移動地面站(Mobile Earth Stations, MES)和網(wǎng)關(Gateway Stations, GS)三種節(jié)點模型以及對應的進程模型；完成了衛(wèi)星對用戶端的多波束天線的設計，對通信鏈路模型進行了分析，實現(xiàn)了系統(tǒng)各項功能。
　　其次，設置了三種不同的網(wǎng)絡仿真場景，對

4、系統(tǒng)的波束選擇情況、波束選擇參數(shù)的確定、定時同步情況以及接入、尋呼、網(wǎng)絡中斷等通信性能進行了仿真分析。仿真結果表明，各項系統(tǒng)性能均達到實際要求。驗證了系統(tǒng)設計方案的合理性與正確性，為后期建設實際系統(tǒng)提供了有益的指導和建議。
　　最后，針對衛(wèi)星天線存在振顫的現(xiàn)象，分析了天線振顫對某些用戶波束選擇過程的影響；并提出了一種能夠抑制此種影響的改進型波束選擇算法，該算法能夠根據(jù) MES與其所在波束中GS的距離動態(tài)設置滯后余量。通過仿真比較可