低轨卫星网络星间链路分配策略研究

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随着全球一体化进程的不断加快,人们对卫星网络技术的依赖程度越来越高,越来越多的国家加大了对卫星网络技术的发展力度。相比于其他卫星网络,LEO卫星网络具有较低的传输时延,使其在实时通信、气象、定位等领域展现了更大的商业价值并成为研究重点。星间链路分配技术作为低轨卫星网络技术的一个重要方面直接影响着星间组网效率和星间通信质量。因此,设计合理的链路分配策略是一个具有实际意义的研究课题。本文首先详细介绍了低轨卫星网络系统结构和星间链路相关背景知识,深入分析了带星间链路的卫星通信技术。其次,通过文献调研,归纳总结了现有的解决星间链路分配问题的策略,指出了现有策略在LEO卫星网络应用中的不足并总结了多种业务需求下链路分配策略的设计思路。接着,为了兼顾不同的通信需求,利用综合加权思想提出了一种新的链路分配策略,采用的目标函数综合考虑了星间距离、星间距离变化率、可视时间、资源利用率四个因素的变化,仿真结果表明,该策略提高了卫星网络的整体性能。最后,本文从链路稳定性角度对综合加权策略进行了改进,提出了一种基于链路稳定性的综合加权星间链路分配策略,仿真结果表明,该策略在保证链路稳定性的同时,在新呼叫阻塞率、链路时延和链路切换方面得到了较大的改善。
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