低轨卫星通信系统仿真模型设计

本文提出一种低轨卫星通信系统仿真模型的设计方案,并在OPNET网络仿真软件的环境中搭建了低轨卫星通信系统的仿真劂络,实现了低轨卫星通信网络中的移动性管理协议,为加入多种移动性管理协议算法,进行分析比较,考察各自的性能构建了坚实的基础.     

低轨卫星通信系统仿真模型设计

本文提出一种低轨卫星通信系统仿真模型的设计方案,并在OPNET网络仿真软件的环境中搭建了低轨卫星通信系统的仿真网络,实现了低轨卫星通信网络中的移动性管理协议,为加入多种移动性管理协议算法,进行分析比较,考察各自的性能构建了坚实的基础。     

一种低轨卫星星座系统中的路由算法设计

针对低轨(low earth orbit,LEO)卫星星座系统中路由较复杂的问题,结合了最短路径与次选最短路径,提出了一种低轨卫星星座系统中的路由算法设计,通过仿真和分析表明该算法在综合考虑新呼叫和切换呼叫时具有较高的优越性.     

一种基于演化博弈的低轨卫星切换算法研究

近年来利用低轨卫星组网提供全球覆盖的移动通信成为行业发展和研究的热点,低轨卫星角速度大,单颗卫星无法为用户提供持续的服务,用户需要根据卫星的通信覆盖范围不断切换接入新的卫星才能确保持续通信.针对大量用户同时切换,且有多颗卫星可以提供接入服务的场景,提出一种基于演化博弈的低轨卫星群组切换算法.根据用户的网络满意度、带宽价格满意度以及所需的带宽进行分组,由簇头决定同组用户在切换时的接入卫星,卫星为了保障负载能力和确保收益会调整带宽的价格,影响簇头的接入决策.通过建立用户与卫星的演化博弈模型,利用博弈达到均衡状态,实现用户和卫星的效用最大化.仿真实验表明了算法的有效性和稳定性,该算法可为未来全球低轨卫星移动通信的用户切换提供参考.     

卫星星座网络中SIGMA与MIPv6移动性管理协议

为了满足卫星网络与地面互联网相互融合的发展需求,卫星网络中应该支持基于IP的移动性管理协议。无缝IP分集通用移动性结构(SIGMA)与移动IPv6(MIPv6)是地面网络分别基于传输层和网络层的典型移动性解决方案。该文在卫星作为路由器的情况下,阐述了SIGMA与MIPv6在低轨卫星星座网络中的工作流程。分析模型和仿真结果表明,SIGMA协议具有较低的移动管理开销。     

低轨卫星互联网多属性切换控制方法

针对低轨(low earth orbit, LEO)卫星通信系统中星间单属性切换容易造成当前属性最优而其他属性较差的问题，提出一种LEO卫星星间多属性切换路径筛选算法。该算法根据终端的运动情况以及卫星星历信息预测未来一段时间内可供终端切换的所有服务卫星。同时考虑服务时长、仰角以及空闲信道3个属性对星间切换的影响，找到一条在3种属性上都较优的切换路径。仿真结果表明，所提算法不仅可以降低切换失败率，还可以降低星上的平均负载以及新呼叫的阻塞率。     

LEO卫星网络中多媒体业务的切换策略

针对LEO卫星网络中多媒体业务的应用，分析了一种基于动态多普勒的切换管理算法，利用多普勒频移效应及卫星几何关系求出卫星发生切换的时间和位置。通过改进该算法和移动性模型为该应用提出一种基于切换预测的策略。为适当选取服务卫星，提出了最大服务时间、最大空闲信道数和最短距离这3种切换准则，它们都基于阻塞概率和中断概率的权衡。每个准则既可用于接入也可用于切换，故形成9种不同的切换准则组合。最后，以类Teledesic系统为例对改进算法和切换策略进行了仿真，结果表明所提方法是有效的。     

浅谈低轨道卫星通信系统信道切换技术

低轨道卫星移动通信系统在未来移动通信系统中将起到越来越重要的作用,本文通过对低轨道卫星通信模型的研究,讨论了低轨道卫星通信系统的信道切换技术,这对未来低轨道卫星系统的信道切换具有一定借鉴意义。     

基于高/低轨监视平台的GEO卫星定轨精度比较

针对传统地基监视系统对地球同步轨道(GEO)卫星静地测量模式不利于获取其态势信息,而空间目标监视平台利用其快速轨道运动、增强观测几何强度和GEO卫星动力学模型的约束作用,有利于对GEO卫星环带的跟踪、监视和编目处理这一问题,分析了高、低轨平台与其观测模式,采用了数值微分法计算变分方程系数阵的定轨算法,统计了光学观测误差对定轨结果的影响.仿真计算表明,高、低轨平台对GEO卫星的定轨精度均在公里级,低轨平台对GEO卫星的定轨精度好于高轨监视平台,观测系统误差是定轨误差的主要来源.     

面向低轨卫星网络的用户随遇接入认证协议

低轨卫星网络能够作为地基网络的补充网络为地形复杂的区域提供网络服务。针对低轨卫星网络信道开放、网络拓扑结构动态变化和用户终端海量的特点导致的安全问题、服务质量问题和网络控制中心负载问题,提出了一种基于Token的动态接入认证协议,基于卫星轨迹可预测性和时钟高度同步的特点构造预认证向量,实现用户的随遇接入和无缝切换。仿真分析结果表明:该协议完全满足安全需求,并且具有较低的切换延时和计算开销,可实现低轨卫星网络中用户的高效、安全接入认证。     

A distributed routing algorithm based-on simplified topology in LEO satellite networks

In this paper, a distributed routing strategy based on simplified topology (DRBST) was proposed for LEO satellite networks. The topology of LEO satellite networks was simplified aiming at minimizing inter-satellite links handover number. To optimize the route based on the simplified topology, we considered not only the transmission delay but also the queuing delay and the processing delay, which were analyzed using Markov chain and determined using a novel methodology. The DRBST algorithm was simulated in a LEO satellite networks model built using OPNET. The simulation results demonstrate that the low complexity DRBST algorithm can guarantee end-to-end delay bound. Moreover, the routing protocol cost is much less than traditional algorithms.     

一种快速触发的移动IPv6管理方案

结合链路层和网络层切换,在研究分析全球微波互联接入（worldwide interoperability for microwave access,WIMAX）网络的基础上,给出wFHMIPv6（WIMAXfast handover for hierarchical mobile IPv6）移动管理方案。在FHMIPv6的机制上引入一种快速触发机制,使切换过程的丢包率和切换时延都可以得到改善;同时,该方案需要的链路层信号和信息交互也较少,利于快速切换的实现。通过网络仿真对FHMIPv6和wFHMIPv6管理方案的网络性能进行比较分析,移动管理方案wFHMIPv6能够降低通信链路中的丢包率和传输时延。     

GMR-1 卫星通信系统中基于判决的切换算法

在卫星移动通信系统中,卫星和用户都处于运动中,当用户穿越波束边界时需要进行切换.切换是卫星移动通信系统中重要的组成部分,切换算法的好坏直接影响移动通信质量.在无线资源受限的卫星移动通信系统中,不必要的切换会造成系统资源浪费.地面和卫星移动通信存在差异,地面移动通信系统中的越区切换算法在卫星移动通信网络中不再适用.针对现有波束切换算法在切换判决时没有考虑当前链路质量,提出一种基于判决的卫星波束切换算法.该算法根据当前链路质量动态地调整切换迟滞值参数的变化,并为不同速度的用户设置不同的切换触发时间.仿真结果表明,与现有的卫星点波束切换算法相比,所提算法能够合理地触发必须切换,避免不必要的切换,从而降低网络的乒乓切换和切换失败率.     

一种面向宽带多媒体通信卫星网络管理系统

分析了传统通信卫星系统的特点,提出了一种新型的宽带多媒体通信卫星网络(MCSN)拓扑结构,设计了适用于这种网络的网络管理体系结构.引入了适用于卫星网络管理的多元化网络管理协议(MNMP),克服了传统网管协议对于卫星网络的不适应性.提出了网络管理系统方案及其信息流程,在ATM层上定义了网络管理信道,确保网管信息快速、准确的传递,保证网管功能的实现.基于卫星网络仿真平台完成了宽带多媒体通信卫星网络管理演示验证系统的设计与实现,验证了这种网管系统的可行性.     

一种新的基于DCRS的LEO信道分配策略

为提高LEO(low earth orbit)卫星通信系统中系统的信道利用率,在小区用户分布不均匀的前提下,基于动态分配预留保护信道DCRS(dynamic channel reservation scheme)的方法,提出了一种适合于LEO卫星通信系统的信道分配策略.该策略能根据系统中切换呼叫和新呼叫的比例,动态地分配预留的保护信道.仿真结果表明,与传统的固定分配预留保护信道FCRS(fixed channel reservation scheme)的策略相比,在保证一定切换呼叫阻塞概率的情况下,该策略能有效地降低新呼叫阻塞概率,提高信道利用率和系统的QoS(quality of service).     

基于改进遗传算法的自适应越区切换方案

针对列车通信在越区切换过程中切换触发率和切换成功率均较低的问题, 提出一种基于改进遗传算法的自适应联合判决切换算法. 首先, 以遗传算法为基础, 在高速特性下对切换判决过程中的相关参数进行优化, 针对列车的不同运行速度动态选择出满足快速切换需求的迟滞容限值； 其次, 引入满意通信概率（SCP), 当列车在小区之间移动时, SCP值达不到要求的将不能接入下一个小区, 以保障通信质量的优良. 仿真结果表明, 与传统切换方案相比, 该方案可实现提高切换触发率和切换成功率的目标, 具有较高的满意通信概率.     

基于ATM交换的宽带多媒体通信卫星系统计费管理研究

网络管理功能是保证卫星应用系统正常运行的核心功能之一,针对新一代宽带多媒体通信卫星系统的特点,研究了作为商业卫星系统网络管理中必不可少的计费管理功能,建立了基于星载交换机计费代理实现的计费管理模型,提出了针对用户的结合会话和策略(区分业务策略、流量策略和QoS策略)的计费方案,设计了系统的计费管理公式,为新一代宽带多媒体通信卫星系统的实现和商业应用奠定了基础.     

基于改进遗传算法的自适应越区切换方案

针对列车通信在越区切换过程中切换触发率和切换成功率均较低的问题, 提出一种基于改进遗传算法的自适应联合判决切换算法. 首先, 以遗传算法为基础, 在高速特性下对切换判决过程中的相关参数进行优化, 针对列车的不同运行速度动态选择出满足快速切换需求的迟滞容限值； 其次, 引入满意通信概率（SCP), 当列车在小区之间移动时, SCP值达不到要求的将不能接入下一个小区, 以保障通信质量的优良. 仿真结果表明, 与传统切换方案相比, 该方案可实现提高切换触发率和切换成功率的目标, 具有较高的满意通信概率.