低轨道卫星网络动态数据下载算法研究

发布时间：2022-11-11 22:29

　　随着5G时代的到来,城镇等人口密集地区的通信越来越方便,全球的通信系统也越来越发达。在整体通信系统发展迅速的大背景下,卫星网络系统也集聚了许多学者和公司的目光。卫星网络系统对于一些地面基站部署不到的海洋、沙漠、岛屿以及偏远地区的通信起到了极大的作用,发射至空中轨道的卫星形成星座环绕着地球做圆周运动,不仅可以与地面通信发达的地区进行交流,还能探测到人迹罕至地方的信息,从而实现信息的无障碍传输。低地球轨道（Low Earth Orbit,LEO）卫星由于其自身体积小,轨道高度低,发射成本小的特性被广泛应用于全球通信,气象预测,灾害防范,地质探测等方面,但也由于其覆盖范围小,通信延时较长的特点使得卫星上的数据没有办法及时下载到地面站。LEO卫星网络的一项重要的任务就是将空中轨道运行收集的数据传输给地面站进而供用户使用。本文主要研究在不同场景下将卫星数据下载到地面站并使得吞吐量最优的问题。在数据动态产生情况下,本文考虑数据的实时变化性,提出了一种基于时空图模型的动态划分时间片联合星间链路（Inter-Satellite Link,ISL）调度（Dividing and ISL Offloadi... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的内容
    1.4 本文的结构安排
第2章 卫星网络数据下行及信道调度相关技术
    2.1 卫星网络拓扑控制模型
        2.1.1 曼哈顿模型
        2.1.2 时空图模型
    2.2 卫星网络数据下行相关算法
        2.2.1 卫星静态数据下载调度算法
        2.2.2 卫星动态数据下载调度算法
    2.3 本章小结
第3章 低轨道卫星系统动态数据下行传输算法
    3.1 问题描述
    3.2 动态数据下行传输算法
        3.2.1 算法综述
        3.2.2 时间片划分与拓扑图模型构建
        3.2.3 分配下载卫星与分类星间传输卫星
        3.2.4 基于星间链路数据调度算法
        3.2.5 算法描述与分析
    3.3 动态数据下行传输算法仿真实验
        3.3.1 参数设置
        3.3.2 不同数据负载下吞吐量对比
        3.3.3 不同数据满载情况下时间利用率对比
        3.3.4 不同地面站选址吞吐量对比
    3.4 本章小结
第4章 低轨道卫星系统信道分配动态数据下行算法
    4.1 问题描述
    4.2 信道受限情况下动态数据下行算法
        4.2.1 算法综述
        4.2.2 时空图模型构建与星间分类传输
        4.2.3 星间传输与信道模型构建
        4.2.4 星间链路数据调配与信道分配算法
        4.2.5 算法描述与分析
    4.3 信道受限下动态数据下行算法仿真实验
        4.3.1 参数设置
        4.3.2 不同数据负载下吞吐量对比
        4.3.3 不同信道资源下吞吐量对比
        4.3.4 不同最大干扰跳数下吞吐量对比
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外卫星移动通信系统发展现状综述[J]. 宋奕辰,徐小涛,宋文婷.  电信快报. 2019(08)
[2]LEO卫星网络的路由技术[J]. 孙利民,卢泽新,吴志美.  计算机学报. 2004(05)



本文编号：3705865