卫星物联网随机接入协议研究

发布时间：2024-03-20 04:26

　　随着物联网业务的飞速发展,运输、物流、医疗、智能环境以及网络社交等领域都是物联网的主要应用范围。世界范围内的物联网将在不远的将来实现。但目前的地面物联网也有一定的限制,在沙漠、海洋、林区等一系列人烟稀少或人类难以到达的区域难以放置物联网节点或基站。为了解决这一问题,卫星物联网的概念应运而生。但大量不连续发送短突发的用户也对卫星物联网的接入技术提出了新的挑战:如何解决大量低成本终端同时接入网络时的用户间碰撞和干扰问题。因此,为卫星物联网业务设计适用的接入协议十分必要。本文首先介绍了卫星物联网以及卫星物联网中使用的接入协议的发展现状。通过对国内外的研究现状进行分析,找到不同技术的优势和劣势,得出了接入协议的性能与网络负载的情况直接相关的结论。通过对背景的研究和分析,本文将卫星物联网分为有汇聚节点的场景和无汇聚节点的场景,并给出了适用于卫星物联网场景的负载估计算法。该算法将用于改善接入协议的性能。其次,本文针对有汇聚节点的场景进行了研究,提出了一种基于Walsh码的时隙随机接入协议。通过Walsh码的正交性能消除多用户接入干扰,从而提高接入性能。此外,考虑到引入扩频码带来的额外的带宽开销,为...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１卫星随机接入关键技术总体研究现状??

卫星随机接入物理层技术方面的研宄相对比较匮乏，一方??面因为卫星随机接入协议历来是研宄的热点，另一方面因为针对卫星物联网架构??下的负载控制算法和物理层技术更具挑战性，是较新兴的研究领域。本节将从卫??星随机接入协议研究、负载控制算法研究以及卫星随机接入物理层技术三方面介??绍卫....

图２．１４卫星物联网随机接入协议总体研究方案??．

?ｍ?｜非正交传输优化的卫星随机接入协议１?Ｌ?？吞ｇ量??研?￣—?１?Ｊ?；??？过临界負祕点ｗａＡ?％?，??—丢包车??吞吐量陡降与?ｒ?＊?Ｉ多维度联合餘的遞酿接入协议Ｉ?ｒ??网络拥塞问题?ｇ???Ｉ?？能量消耗??＾｜新型智能控制的卫星随机接入协议?Ｉ?／??？?Ｍ....

图4-6STK仿真模型

数据包1数据包2数据包3卫星发送允许接入信令卫星发送允许接入信令DT图4-5基于卫星接入信令的异步接入模式发送允许接入信令之间的间隔，该播时延Tprop有关，为了保证用户在包均能在卫星下一次发送信令前被：transprop2DTTT的需要，本节利用STK建立了仿....

图4-7LEO卫星过顶时间仿真结果

图4-7LEO卫星过顶时间仿真结果综上，本节中设计的基于Gold码的异步随机接入协议的流程如图4-8所示EO卫星会以固定的时间间隔TD发送允许接入的信令信号，该信号包含当前可的Gold码本。当地面的传感器节点有数据包需要发送时，首先存入节点的存间中，等待L....

本文编号：3932958