多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信性能分析軟件的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可以利用不同軌道高度衛(wèi)星星座的優(yōu)點提高衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、減少傳輸時延、增加覆蓋面積等，從而滿足為所有用戶提供高可靠性、高服務(wù)質(zhì)量的通信，并且多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組成的立體通信網(wǎng)絡(luò)具有很高的頻譜利用率，可以實現(xiàn)以最少的資源完成最好的服務(wù)的目的。因此，多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)成為未來衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的研究趨勢。對于多層衛(wèi)星通信系統(tǒng)，由于系統(tǒng)發(fā)射規(guī)劃時間漫長，不可能在關(guān)鍵技術(shù)研究和攻關(guān)階段實現(xiàn)實物的驗證和測試，所以只能采用軟件仿真形式來完成通信性能的對比。本論

2、文通過數(shù)值計算的方法完成了多層衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信性能分析，并用C++編程實現(xiàn)了相關(guān)功能。
　　本文首先對多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信性能分析軟件進行了總體性介紹，包括整個軟件系統(tǒng)的組成和功能結(jié)構(gòu)，并對每個分系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)進行了詳細的說明。
　　接下來第三章分析了多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信性能分析軟件中的星座構(gòu)型模塊。多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)是由不同軌道高度的衛(wèi)星星座通過星際鏈路組合在一起的立體網(wǎng)絡(luò)。本文的多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)涉及四種不同高度的衛(wèi)星星座：Walker星

3、座、Iridium星座、共地面軌跡星座和GEO星座。本章介紹了上述衛(wèi)星星座的設(shè)計方法和星座覆蓋模型的計算方法，并比較分析了不同多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能。
　　然后第四章分析了多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信性能分析軟件中的星際鏈路模塊。多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的星際鏈路按照軌道高度的不同分為層內(nèi)星際鏈路和層間星際鏈路兩種。其中，層內(nèi)星際鏈路又分為同軌道面星際鏈路和不同軌道面星際鏈路。不同軌道面星際鏈路的建立策略是在相鄰的兩個軌道面內(nèi)先尋找距離最近的兩顆衛(wèi)星建

4、立星際鏈路，然后這兩個軌道面內(nèi)的其他衛(wèi)星按照衛(wèi)星編號依次建立平行的星際鏈路。這樣建立的星際鏈路雖然不是最優(yōu)的，但是可以滿足星際鏈路建立的基本要求。層間星際鏈路的建立策略是，當(dāng)高層衛(wèi)星覆蓋低層衛(wèi)星時，選取覆蓋時間最長的那顆高層衛(wèi)星與低層衛(wèi)星建立星際鏈路，并將這條鏈路持續(xù)到覆蓋時間的結(jié)束，這樣可以減少衛(wèi)星鏈路切換的次數(shù)，保證衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。同時，通過仿真分析了多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間鏈路的時延。
　　第五章分析了多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信性能分析軟件