星地一體化網(wǎng)絡干擾避免及切換技術研究.pdf

1、ITU(International Telecommunication Union)指出下一代網(wǎng)絡(Next Generation Network,NGN)應該是一個能夠無縫融合現(xiàn)有各種不同技術的一體化網(wǎng)絡。星地一體化網(wǎng)絡融合了衛(wèi)星網(wǎng)絡和地面網(wǎng)絡各自的優(yōu)勢，既可以為人口稀少地區(qū)提供最有效的覆蓋也可以為人口密集區(qū)域提供高容量和經(jīng)濟的服務，而且不受自然災害等突發(fā)事件的影響，是實現(xiàn)“任何時間”、“任何地點”通信目標的有效手段，是學術界研究的熱

2、點問題。
　　本文首先基于ITU和ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandards Institute)的相關定義對現(xiàn)有星地一體化網(wǎng)絡的體系架構進行了分類和比較。根據(jù)星地網(wǎng)絡管理中心和星地頻譜的異同將現(xiàn)有的星地一體化網(wǎng)絡分成了兩類：融合星地網(wǎng)絡和混合星地網(wǎng)絡。梳理出了不同體系架構下系統(tǒng)面臨的關鍵問題和采用的關鍵技術。
　　針對星地一體化網(wǎng)絡中由于星地頻譜共享帶來的星地之間相互干擾的問題，本文首

3、先建立了基于保護區(qū)的星地頻譜共享模型，確定了主要的干擾類型為地面網(wǎng)絡對衛(wèi)星上行鏈路的干擾，分析了影響衛(wèi)星上行鏈路干擾大小的因素，包括保護區(qū)的大小、地面網(wǎng)絡終端的數(shù)量以及地面網(wǎng)絡終端的平均發(fā)射功率。仿真結果表明衛(wèi)星上行鏈路的干擾主要由小部分的地面網(wǎng)絡終端造成，這些主要干擾源一般處在衛(wèi)星波束保護區(qū)的邊緣，且具有較大的發(fā)射功率。基于此，本文提出了基于資源調度的干擾避免方法，首先對不同的頻率資源按照與衛(wèi)星波束隔離度的大小排序，對于主要干擾源優(yōu)先

4、分配隔離度較大的頻率資源。仿真結果表明，所提出的干擾避免方法與隨機資源分配方式相比較可以降低衛(wèi)星上行鏈路的干擾。
　　在星地一體化網(wǎng)絡中，切換判決算法需要同時考慮業(yè)務的QoS需求以及不同網(wǎng)絡的狀態(tài)。本文針對星地一體化網(wǎng)絡的特點，設計了基于經(jīng)典多屬性決策方法的切換判決算法。首先利用層次分析法確定各個屬性的權重，然后利用簡單加權法或逼近理想解排序法進行切換判決。然而，經(jīng)典的多屬性判決算法在候選網(wǎng)絡的屬性值發(fā)生頻繁變動時容易導致乒乓效應