【摘要】：集群通信在鐵路、消防以及公安等專業(yè)移動通信領域發(fā)揮著日益重要的作用,但是隨著集群通信的規(guī)模急劇擴張,集群通信技術的發(fā)展遇到了頻譜資源利用率低與業(yè)務連續(xù)性差等問題。認知無線電技術能夠有效提高無線系統(tǒng)的頻譜利用率,并保障業(yè)務的連續(xù)性。因此,認知無線電技術與大規(guī)模集群通信的融合成為一個重要的研究課題。本文針對大規(guī)模無人機集群認知網(wǎng)絡通信無線資源調(diào)度以及無縫越區(qū)切換進行深入研究,主要工作包括以下幾個方面:第一,開展了無人機集群認知網(wǎng)絡無線資源管理的需求分析。分析了無人機無線信道的數(shù)學模型與包絡統(tǒng)計特性,針對地面基站資源管理調(diào)度功能與天空終端越區(qū)切換功能提出了多業(yè)務、自適應編碼與調(diào)制以及高成功率等性能需求指標,并對各性能指標進行詳細分析。第二,針對無人機集群認知通信網(wǎng)絡中多業(yè)務、大寬帶的無線資源調(diào)度需求,首先將RB Grouping算法作為下行資源調(diào)度算法,同時提出了一種基于比例公平原則的資源調(diào)度算法—Pond Proportional Fair(PPF)算法作為上行資源調(diào)度算法,并詳細闡述了PPF算法設計原理以及調(diào)度流程。PPF算法與傳統(tǒng)集群通信系統(tǒng)(例如,PDT等)相比具有寬帶大和無線資源的利用率高的特點。第三,針對無人機集群認知通信網(wǎng)絡越區(qū)切換需求以及集群通信專網(wǎng)專用的特點,提出了一種基于接力切換的越區(qū)切換算法——集群網(wǎng)絡越區(qū)切換算法,并詳細闡述了算法工作原理與切換流程。集群網(wǎng)絡越區(qū)切換算法與傳統(tǒng)接力切換算法相比具有控制更加靈活、算法復雜度低的特點。第四,PPF算法與切換算法的仿真與實測。通過對PPF算法的仿真與測試,驗證該算法能夠滿足多時隙不連續(xù)資源調(diào)度的功能;通過對集群網(wǎng)絡越區(qū)切換算法的仿真與測試,驗證該算法具有高于99%的越區(qū)切換成功率以及低于1s的切換時延。本文提出PPF資源調(diào)度算法與集群網(wǎng)絡越區(qū)切換算法,通過理論驗證與仿真實測等手段,驗證了這兩種的算法的性能,為大規(guī)模無人機集群認知網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的研究提供了參考。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN92
【圖文】：

數(shù)學模型與統(tǒng)計特性的分析，闡述無人機Ｒｉｃｅ衰落信道的特性。逡逑２．２通用集群通信系統(tǒng)逡逑目前，全球集群通信系統(tǒng)的分布情況如圖２－１所示。逡逑圖２－１全球集群通信系統(tǒng)分布情況逡逑其中，主要的集群專網(wǎng)有北美洲集群專網(wǎng)Ｐ２５、歐洲集群專網(wǎng)ＴＥＴＲＡ、中國公網(wǎng)逡逑集群ＧｏＴａ以及基于３Ｇ技術的ＭＣＷＩＬＬ等。不同的集群系統(tǒng)存在著各自的不足逡逑之處，對于Ｐ２５集群系統(tǒng)，由于安全、指示產(chǎn)權以及系統(tǒng)網(wǎng)絡傳承性等原因?qū)е洛义显趪鴥?nèi)沒有實際運行的網(wǎng)絡；對于ＧｏＴａ等公網(wǎng)技術集群系統(tǒng)難以滿足專業(yè)用戶的逡逑需求；對于ＭＣＷＩＬＬ集群系統(tǒng)存在推廣困難、帶寬與通信距離之間的矛盾無法解逡逑決的問題；對于ＴＥＴＲＡ系統(tǒng)存在建設與維護成本高、專利壁壘多等問題。逡逑５逡逑

逑發(fā)生；如果Ａ值偏大，那么切換時延也會偏大，導致掉話發(fā)生的概率也隨之增大。逡逑所以，選取合適的Ａ是至關重要的。硬切換的切換流程如圖２－２所示。逡逑屴邐屴逡逑Ｉ邋Ｉ邋Ｌ逡逑地面基站１邐地面基站２邐地面基站１邐地面基站２逡逑（ａ）邋⑷逡逑＼逡逑Ｊ邋Ｉ逡逑地面基站１邐地面基站２逡逑圖２－２硬切換流程示意圖逡逑由圖２－２可以看出，移動臺從地面基站１越區(qū)切換到地面基站２的過程中，（ａ）逡逑表示移動臺未發(fā)生越區(qū)切換，與地面基站１連接通信；（ｂ）表示發(fā)生切換，移動臺逡逑首先會斷開與原服務小區(qū)（地面基站１）之間的連接，同時也沒有與目標小區(qū)（地面基逡逑站２）連接，這樣會導致掉話的幾率大大增加；（ｃ）表示切換結束，與目標小區(qū)（地面逡逑基站２）連接。逡逑２．３．２軟切換逡逑軟切換算法指的是發(fā)生切換時，移動臺先附著到目標小區(qū)，同時沒有斷開與逡逑原服務小區(qū)的連接，之后再與原服務小區(qū)斷開的一種切換算法。逡逑如果小區(qū)之間的組網(wǎng)方式為同頻組網(wǎng)，那么切換一般是軟切換［２４］。軟切換是逡逑一種無縫的切換方式

【參考文獻】

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本文編號：2741551