基于平流層平臺的海上寬帶通信系統(tǒng)部署優(yōu)化研究.pdf

1、隨著“一帶一路”的推進和我國航運事業(yè)的不斷發(fā)展，海上船只數(shù)量激增，對海上通信提出了更高的需求。鑒于海上地理環(huán)境的特殊性，許多在陸地上應(yīng)用的先進通信技術(shù)無法或者極難在海上環(huán)境中進行實施，因此追求功能上繼續(xù)完善、成本上繼續(xù)下降、使用方式上更加適應(yīng)海上用戶的海上寬帶通信方式迫在眉睫。本文結(jié)合當前海上寬帶通信的具體需求，提出一種基于平流層平臺的海上寬帶通信系統(tǒng)，并對其網(wǎng)絡(luò)部署與拓撲優(yōu)化問題開展研究，主要工作分為如下幾個方面:
　　本文深入

2、研究了以平流層平臺為主的臨近空間通信技術(shù)，并分析了3GPP Release10中的中繼技術(shù)，提出了一種基于平流層平臺的海上寬帶通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將地面蜂窩網(wǎng)，平流層平臺與船載中繼站相結(jié)合的方式，實現(xiàn)陸地寬帶網(wǎng)絡(luò)向海上的有效延伸，構(gòu)成海地一體化通信系統(tǒng)，能夠更好地滿足海上用戶的寬帶通信需求。針對融合網(wǎng)絡(luò)部署組網(wǎng)的首要問題，即平流層飛艇的部署優(yōu)化(HDO)問題開展研究，聯(lián)合考慮平流層平臺的通信性能和融合網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)特點，并分析網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)劃工

3、程實踐中所涉及的關(guān)鍵因素，提出了基于樹型的平流層飛艇節(jié)點拓撲結(jié)構(gòu)，并運用運籌學方法建立數(shù)學模型，實現(xiàn)了較為完整的網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化方法體系，以期在實現(xiàn)對目標區(qū)域覆蓋需求的同時，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部署成本的最小化。為了提高海島、油田等熱點接入?yún)^(qū)域網(wǎng)絡(luò)的可靠性，本文在一重覆蓋的基礎(chǔ)上，提出了對網(wǎng)絡(luò)進行二重覆蓋的最小覆蓋重數(shù)要求，并使用線性規(guī)劃求解器Gurobi對數(shù)學模型進行求解。在仿真實驗中，本文首先在小規(guī)模場景中驗證了數(shù)學模型的正確性，然后逐步增大場景規(guī)