發(fā)布時間：2021-01-16 13:32

　　近年來,國內(nèi)外相繼有多個低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的驗(yàn)證衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射升空,低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展迅速,有望成為下一個高速發(fā)展的通信系統(tǒng)。低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)是全球覆蓋、低傳輸延時和較低的功率需求,因此在實(shí)現(xiàn)個人移動通信系統(tǒng)方面有天然的優(yōu)勢。由于低軌衛(wèi)星繞地球高速運(yùn)動,用戶終端在通信過程中需要頻繁地切換以保證通信不間斷。如何設(shè)計用戶在衛(wèi)星間的切換方案是衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計中亟待解決的問題。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.研究了低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、切換目的衛(wèi)星選擇算法、用戶切換過程、切換方案功能需求,并分析和總結(jié)了低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)和衛(wèi)星間切換算法,為后續(xù)研究設(shè)計工作提供基礎(chǔ)。2.提出了基于多屬性融合判決的用戶終端衛(wèi)星選擇算法。針對用戶終端如何選擇切換目的衛(wèi)星的問題,本文考慮終端的接收信號強(qiáng)度、候選衛(wèi)星剩余服務(wù)時間和候選衛(wèi)星的空閑信道數(shù)三個因素,組合成多屬性決策問題進(jìn)行求解。對于候選衛(wèi)星剩余服務(wù)時間的計算,本文也提出一種基于幾何推導(dǎo)的方法,通過仿真驗(yàn)證了此方法的有效性。通過對比其他切換策略,驗(yàn)證所提切換算法的有效性和優(yōu)勢所在。3.設(shè)計與實(shí)現(xiàn)了地面信關(guān)站側(cè)的切換方案的整體模塊、流程和消息。首先研究了低軌衛(wèi)... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１衛(wèi)星間切換和波束間切換??用戶終端在同一顆衛(wèi)星的不同波束間切換，假設(shè)終端相對于地面靜止，衛(wèi)??

于控制整個通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)營。地面段的信關(guān)站可以負(fù)責(zé)處理呼叫接入、切??換以及與各類地面網(wǎng)絡(luò)的接口。信關(guān)站具有用戶管理功能和與地面公共網(wǎng)絡(luò)互??連的功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖２－１所示［３１］。??衛(wèi)星段?????ｃ＝＝＾＇??Ｌ?Ｊ??＇?用戶段??＊?４?．了??信關(guān)站霉?衛(wèi)星監(jiān)控中心罐?信關(guān)站多??＼?／???＼?／?地面段??圖２－１衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成??衛(wèi)星通信系統(tǒng)能為用戶的連接提供很大自由度，且支持用戶的移動性。具??有以下的優(yōu)點(diǎn)［３２１：??（１）

一??圖３－１衛(wèi)星軌道及星下點(diǎn)軌跡??如圖３－２，衛(wèi)星在地表的覆蓋區(qū)域呈圓形，衛(wèi)星的覆蓋區(qū)域的邊界的決定??因素是終端對衛(wèi)星的最小仰角０＾？和衛(wèi)星的高度。用戶的仰角大于最小仰角??０州？即可視為用戶處于衛(wèi)星的覆蓋區(qū)域中，表示用戶和衛(wèi)星可以建立通信鏈路。??圖３－２中衛(wèi)星朝一個方向運(yùn)動，假設(shè)用戶相對于地球靜止，用戶在Ｐ點(diǎn)時剛好??處于對衛(wèi)星Ｓ２的最小仰角ｅＭｉｎ，衛(wèi)星運(yùn)動一段時間之后，用戶在Ｔ點(diǎn)，再次??處于對Ｓ２的最小仰角０Ｍｉ？，在此過程中用戶在衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中形成的軌跡可以??簡化為圖中的用戶軌跡，可以知道用戶軌跡應(yīng)與衛(wèi)星的星下點(diǎn)軌跡是平行關(guān)系。??＾－－二??一?＇?／?＼?＼?Ｓ４?＇??一?ｚ—???１?＼?＇??卜￣??Ｌ???Ｖ—??一一－－一?＼??Ｊ?＇？、？??Ｚ，?、、、、??用戶軌跡＾?、??圖３－２用戶處于最小仰角狀態(tài)??１８??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2980918