LEO衛(wèi)星通信位置管理及用戶接入技術(shù)研究.pdf

1、在構(gòu)建全球無縫通信系統(tǒng)的過程中，低軌(LEO：Low Earth Orbit)衛(wèi)星通信系統(tǒng)將發(fā)揮重要的作用，同時是未來個人通信系統(tǒng)(PCS：Personal CommunicationSystem)的重要組成成分，近年來針對低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為熱點。
　　 在LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，由于衛(wèi)星的高速運動和用戶的移動性，LEO衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)為了能發(fā)現(xiàn)移動終端MT(Mobile Terminate)的接入點，將呼叫傳遞到MT，必須對

2、用戶的位置信息進行記錄，即具有位置管理的功能，其中位置技術(shù)包括位置更新和位置尋呼，用戶的位置更新方法影響尋呼開銷的大小，因此有效的位置更新策略對網(wǎng)絡(luò)的性能是非常關(guān)鍵的；同時由于LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)使用的衛(wèi)星數(shù)量遠多于GEO(Geostationary Earth Orbit)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，在LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)中存在著多星覆蓋率較高的情況，用戶產(chǎn)生呼叫或是在通話過程中需要進行切換時，需要進行衛(wèi)星的選擇，如何從多顆覆蓋衛(wèi)星中選擇一顆合適的衛(wèi)星

3、進行接入關(guān)系到用戶的通信質(zhì)量和系統(tǒng)的切換開銷。因此，本文主要研究位置管理中的位置更新技術(shù)和用戶接入衛(wèi)星技術(shù)。
　　 在位置更新技術(shù)方面，本文提出了一種適用于LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基于時間和距離的位置更新策略。該策略根據(jù)用戶的速度和業(yè)務(wù)繁忙程度動態(tài)調(diào)整位置更新半徑，在移動用戶比較多、業(yè)務(wù)量突發(fā)的情況下能夠有效減少位置管理開銷，提高LEO衛(wèi)星通信的網(wǎng)絡(luò)性能。
　　 在用戶接入技術(shù)方面，本文在仰角加權(quán)覆蓋時間接入算法的基礎(chǔ)上進行

4、改進，提出了一種同時考慮到衛(wèi)星負載、仰角和覆蓋時間的負載均衡仰角覆蓋時間加權(quán)算法。本文對國內(nèi)這個業(yè)務(wù)密集區(qū)對仰角的敏感性進行仿真研究，得出可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)區(qū)適當(dāng)調(diào)整本算法的衛(wèi)星負載、仰角和覆蓋時間的加權(quán)系數(shù)來降低呼叫和切換阻塞率，本文提出的算法具有實際的應(yīng)用意義。
　　 最后對LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)進行了建模并運用OPNET進行了系統(tǒng)仿真及性能分析，驗證了所提出的基于時間和距離的位置更新方式和負載均衡仰角加權(quán)覆蓋時間算法的有效性。