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卫星星座覆盖特性仿真与卫星通信核心网性能仿真

杨锴  
【摘要】:卫星移动通信是第三代通信系统的重要组成部分,历来是研究的重点。本文的工作集中在卫星通信系统的设计和仿真。全文共分七章,其中第二章到第五章是全文的重点章节,是对作者在硕士研究生阶段所做研究工作的详细介绍。 第一章是绪论。阐述了卫星通信的概况以及卫星移动通信系统的分类,重点介绍了低轨卫星移动通信系统的组成及其关键技术。接下来介绍了信令系统,重点是IS-95 标准定义的信道及其信令。本章最后,作者给出了本文的研究意义和全文结构安排。 在第二章中,作者首先对本文使用的两个软件Visual C++和OPNET 做了简单的介绍,说明了两个软件适用于本文研究的特点。Visual C++计算能力强的特点适用于进行卫星星座覆盖特性统计,而OPNET 方便强大的建模功适用于核心网的性能仿真研究。最后介绍了本文要完成的仿真任务。 第三章研究卫星星座覆盖特性仿真软件的设计。虽然现有仿真软件提供了强大的仿真功能,但对某些重要性能指标的统计并不全面,如最小仰角、平均仰角等。本章从实际研究的需要出发,阐述了使用Visual C++开发工具设计的一套卫星星座覆盖仿真软件。重点介绍了统计星下点轨迹、星座瞬时覆盖特性、最小仰角和平均仰角等性能指标所使用的算法及实现的思路。最后给出了对典型星座的仿真结果。结果表明本章介绍的软件能对星座的覆盖特性提供较为全面的考察,对星座系统的设计能提供有意义的参考。 第四章研究了卫星通信系统核心网的性能,本章的工作建立在仿真的基础上。首先阐述了如何构建卫星通信系统仿真平台,重点在核心网上。基本考虑是在IP 核心网中传输数据,使用TCP/IP 传输协议和OSPF 路由协议,用TCP 传输信令数据,UDP 传输话音数据。接着阐述了各个组成部分的建模,重点是信关站和移动台的协议栈。为了便于仿真,提出了一套以IS-95 信令系统为参考的简化信令系统,说明了重要信令的处理流程。最后在设定的仿真参数下,得


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