IP/LEO卫星网络的移动性管理研究
发布时间：2021-10-27 06:51
近些年来,低轨卫星通信系统发展迅速,因为其轨道低,延迟小,信息损耗小等优点得到了广泛的应用。下一代移动通信网络被认为是基于IP的网络。卫星通信技术的发展为下一代IP无线网络提供了基础技术支持。通过IP/LEO卫星网络接入互联网已成为卫星通信,甚至是下一代全IP无线网络的主要方向之一。在IP/LEO卫星网络中,因为卫星相对于地面的高速运动,网络需要对用户进行网络追踪,才能保证用户得到高质量的服务。这就带来了IP/LEO卫星通信系统的一个关键技术问题,移动性管理。本文的研究主要针对的是移动性管理技术中的位置管理问题。随着网络技术的发展,用户量和业务量都在急速增长,低轨卫星的很多应用场景是密集用户的应用场景。对于密集用户低轨卫星通信系统移动性管理过程中存在这样的问题:当较多地面用户在一定范围内密布时,会出现大量用户由新卫星的广播触发而同时向卫星发送移动性管理请求消息的情况。对于资源有限的卫星通信系统,同时发生的移动性管理业务势必引起有限资源上的竞争和冲突,造成系统开销的问题。同时,在密集用户场景中,用户量大且低轨卫星运行速度大导致切换速度快,需要频繁的进行位置更新,从而产生大量的请求报文,导...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图3.6时间开销对比图
uN 。图4.9 不同群内用户数的移动性管理开销从图中可以得到，群内的用户数越多，移动性管理的开销越少。因为群内用户数目越多，群首代替执行位置更新的用户数越多，减少的位置更新信令越多，平均的移动性管理开销越低。考察 MN 和 CN 之间的经度距离对 MIPv6，分群位置管理策略，基于地面站的位置管理策略，基于地面站的分群位置管理策略总的移动性管理信令开销的影响。令=1CNN 。如图 4.10 所示，横坐标代表 MN 和 CN 之间的经度距离 d，纵坐标代表移动性管理开销。
图4.10 MN 与 CN 之间的经度距离对移动性管理开销的影响从仿真图结果可以知道，对于以卫星划分位置区的基本 MIPv6 的位置管理策略和分群位置管理策略和以地面站划分位置区的基于地面站的位置管理策略和基于地面站的分群位置管理策略，以地面站的位置区划分的策略移动性管理开销会比较低，因为一个地面站的覆盖范围达到几十千米，甚至对于静止用户来说基本不产生向 HA的位置更新信令，只有本地位置更新信令开销。所以基于地面站的位置管理策略的位置更新信令开销会小。但是切换的丢包率和延时会增加，因为本文主要研究位置管理，在此对于切换性能不做分析。但是从图中可以知道，分群位置管理策略的移动性管理信令开销比 MIPv6 低，基于地面站的分群位置管理信令开销比基于地面站的位置管理信令开销低。所以无论是基于卫星划分位置区还是基于地面站划分位置区，分群位置管理策略都可以进一步降低位置管理的开销。如果一个 MN 同时和多个 CN 通信，考察 CN 的个数对 MIPv6，分群位置管理策略，基于地面站的位置管理策略，基于地面站的分群位置管理策略总的移动性管理信令开销的影响，令 MN 与 CN 之间的经度距离为 30°。如图 4.11 所示，令横坐标表
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向动态外地代理的卫星网络移动性管理机制[J]. 董彦磊,李东昂,刘勤,汪春霆,史可懿. 西安电子科技大学学报. 2018(03)
[2]LEO卫星网络中移动IP管理协议性能分析[J]. 苏国强,游鹏,雍少为. 通信技术. 2017(09)
[3]面向分层移动IPv6网络的动态指针推进机制[J]. 杨怡,董永强. 软件学报. 2011(01)
[4]卫星星座网络中SIGMA与MIPv6移动性管理协议[J]. 王京林,晏坚,曹志刚. 清华大学学报(自然科学版). 2010(05)
[5]蜂窝IP技术概述[J]. 张淑青. 中国市场. 2008(26)
[6]LEO卫星网络指针转发位置管理策略[J]. 周瑾,朱立东,吴诗其. 系统工程与电子技术. 2005(06)
[7]二叉树形冲突分解算法研究[J]. 赵东风,李必海,郑苏民. 电子科技大学学报. 1996(S2)
博士论文
[1]IP/LEO卫星网络中的移动性管理技术研究[D]. 张竹.哈尔滨工业大学 2013
[2]互联网网络层移动性管理关键技术的研究[D]. 胡博.北京邮电大学 2006
[3]移动IP中的移动管理研究[D]. 李伟征.东南大学 2005
硕士论文
[1]低轨卫星通信系统接入技术研究[D]. 李彩蝶.西安电子科技大学 2018
[2]基于非隔离型二叉树形冲突分解算法的时隙式ALOHA研究[D]. 侯建斌.云南大学 2011
[3]LEO卫星通信位置管理及用户接入技术研究[D]. 刘丽华.电子科技大学 2010
[4]LEO MSS仿真平台实现与切换算法研究[D]. 索思亮.华中科技大学 2007
[5]移动因特网中移动性管理研究[D]. 高中山.中南大学 2005
[6]低轨卫星移动通信系统用户位置管理策略研究[D]. 周瑾.电子科技大学 2005
本文编号：3461089
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图3.6时间开销对比图
uN 。图4.9 不同群内用户数的移动性管理开销从图中可以得到，群内的用户数越多，移动性管理的开销越少。因为群内用户数目越多，群首代替执行位置更新的用户数越多，减少的位置更新信令越多，平均的移动性管理开销越低。考察 MN 和 CN 之间的经度距离对 MIPv6，分群位置管理策略，基于地面站的位置管理策略，基于地面站的分群位置管理策略总的移动性管理信令开销的影响。令=1CNN 。如图 4.10 所示，横坐标代表 MN 和 CN 之间的经度距离 d，纵坐标代表移动性管理开销。
图4.10 MN 与 CN 之间的经度距离对移动性管理开销的影响从仿真图结果可以知道，对于以卫星划分位置区的基本 MIPv6 的位置管理策略和分群位置管理策略和以地面站划分位置区的基于地面站的位置管理策略和基于地面站的分群位置管理策略，以地面站的位置区划分的策略移动性管理开销会比较低，因为一个地面站的覆盖范围达到几十千米，甚至对于静止用户来说基本不产生向 HA的位置更新信令，只有本地位置更新信令开销。所以基于地面站的位置管理策略的位置更新信令开销会小。但是切换的丢包率和延时会增加，因为本文主要研究位置管理，在此对于切换性能不做分析。但是从图中可以知道，分群位置管理策略的移动性管理信令开销比 MIPv6 低，基于地面站的分群位置管理信令开销比基于地面站的位置管理信令开销低。所以无论是基于卫星划分位置区还是基于地面站划分位置区，分群位置管理策略都可以进一步降低位置管理的开销。如果一个 MN 同时和多个 CN 通信，考察 CN 的个数对 MIPv6，分群位置管理策略，基于地面站的位置管理策略，基于地面站的分群位置管理策略总的移动性管理信令开销的影响，令 MN 与 CN 之间的经度距离为 30°。如图 4.11 所示，令横坐标表
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向动态外地代理的卫星网络移动性管理机制[J]. 董彦磊,李东昂,刘勤,汪春霆,史可懿. 西安电子科技大学学报. 2018(03)
[2]LEO卫星网络中移动IP管理协议性能分析[J]. 苏国强,游鹏,雍少为. 通信技术. 2017(09)
[3]面向分层移动IPv6网络的动态指针推进机制[J]. 杨怡,董永强. 软件学报. 2011(01)
[4]卫星星座网络中SIGMA与MIPv6移动性管理协议[J]. 王京林,晏坚,曹志刚. 清华大学学报(自然科学版). 2010(05)
[5]蜂窝IP技术概述[J]. 张淑青. 中国市场. 2008(26)
[6]LEO卫星网络指针转发位置管理策略[J]. 周瑾,朱立东,吴诗其. 系统工程与电子技术. 2005(06)
[7]二叉树形冲突分解算法研究[J]. 赵东风,李必海,郑苏民. 电子科技大学学报. 1996(S2)
博士论文
[1]IP/LEO卫星网络中的移动性管理技术研究[D]. 张竹.哈尔滨工业大学 2013
[2]互联网网络层移动性管理关键技术的研究[D]. 胡博.北京邮电大学 2006
[3]移动IP中的移动管理研究[D]. 李伟征.东南大学 2005
硕士论文
[1]低轨卫星通信系统接入技术研究[D]. 李彩蝶.西安电子科技大学 2018
[2]基于非隔离型二叉树形冲突分解算法的时隙式ALOHA研究[D]. 侯建斌.云南大学 2011
[3]LEO卫星通信位置管理及用户接入技术研究[D]. 刘丽华.电子科技大学 2010
[4]LEO MSS仿真平台实现与切换算法研究[D]. 索思亮.华中科技大学 2007
[5]移动因特网中移动性管理研究[D]. 高中山.中南大学 2005
[6]低轨卫星移动通信系统用户位置管理策略研究[D]. 周瑾.电子科技大学 2005
本文编号：3461089
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