【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)作為信息革命的成果已經(jīng)越來越貼近每個人的生活,面對位置特殊、基礎(chǔ)設(shè)施不完善的偏遠地區(qū),特別是大型工廠對物聯(lián)網(wǎng)終端部署的強烈需求。低軌衛(wèi)星作為實現(xiàn)全球覆蓋的唯一手段與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合為該需求提供了新的解決方案�！暗蛙壭l(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)”作為一個新穎的概念,從體系架構(gòu)的提出到商業(yè)化落地都將面臨著巨大的考驗。一個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的部署運營往往需要依靠業(yè)務(wù)支持。論文首先描述低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的背景及發(fā)展狀況,深入了解窄帶物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及衛(wèi)星通信基本知識,為低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流程的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。目前并沒有低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流程的相關(guān)研究,因此本文結(jié)合窄帶物聯(lián)網(wǎng)的總體流程提出針對于低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的業(yè)務(wù)流程,為以后網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的部署實施提供參考價值。主要研究的業(yè)務(wù)流程有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸流程以及安全認證流程。針對窄帶物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)流程在衛(wèi)星環(huán)境下的不適應(yīng)性進行流程的改進。本文提出了分段式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸流程,將終端與衛(wèi)星之間的傳輸與信號下發(fā)至信關(guān)站再進入核心網(wǎng)分為兩段。第一段進行簡單傳輸,減少因連接斷開造成上下文存儲過大的問題,第二段在信關(guān)站中建立數(shù)據(jù)處理網(wǎng)關(guān)模擬終端與基站之間交互,為了與地面核心網(wǎng)進行融合。通過仿真驗證了在衛(wèi)星環(huán)境下改進后的流程比窄帶物聯(lián)網(wǎng)流程在吞吐量、丟包率及傳輸時延上性能的提高。針對傳統(tǒng)認證方式在海量物聯(lián)網(wǎng)連接時衛(wèi)星面臨的巨大壓力,結(jié)合衛(wèi)星數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)的原理,本文提出適用于低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)認證策略。根據(jù)不同用戶群采用不同的認證策略,海量普通群終端采用以組為單位廣播認證的方式,部分對安全性有要求但實時性要求不高的中級用戶群采用一對一認證方式,面對軍工等保密性特別強的高級用戶群終端采用衛(wèi)星直接認證的方式。輕量級的認證策略既可保證安全性又提高了認證效率。通過廣播授權(quán)帶寬估算以及容量分析評估廣播認證的可行性。
【圖文】：

表 3.2 NB-IoT 仿真參數(shù)仿真參數(shù) UE eNodeB發(fā)射功率 23dbm 43dbm天線增益 0dBi 15dBi天線波束角度 360° 37°發(fā)送數(shù)據(jù)包大小 1024bytes 1024bytes發(fā)送數(shù)據(jù)包間隔 50ms 50ms數(shù)量 50 1UE 與 eNodeB 距離 780km-2000km仿真時間 3s考慮到在物聯(lián)網(wǎng)終端發(fā)送功率在 23dBm 時，并不能進行遠距離傳輸，所以首先在距離 1km到 100km 之間做了仿真研究，得到吞吐量、誤碼率以及系統(tǒng)傳輸時延的仿真曲線，如圖 3.2所示。

表 3.2 NB-IoT 仿真參數(shù)仿真參數(shù) UE eNodeB發(fā)射功率 23dbm 43dbm天線增益 0dBi 15dBi天線波束角度 360° 37°發(fā)送數(shù)據(jù)包大小 1024bytes 1024bytes發(fā)送數(shù)據(jù)包間隔 50ms 50ms數(shù)量 50 1UE 與 eNodeB 距離 780km-2000km仿真時間 3s考慮到在物聯(lián)網(wǎng)終端發(fā)送功率在 23dBm 時，并不能進行遠距離傳輸，所以首先在距離 1km到 100km 之間做了仿真研究，得到吞吐量、誤碼率以及系統(tǒng)傳輸時延的仿真曲線，，如圖 3.2所示。
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.44;TN929.5

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本文編號：2618170