基于衛(wèi)星的WiMAX改進及實現(xiàn).pdf

1、衛(wèi)星移動通信是實現(xiàn)大范圍覆蓋的有效方式之一，但是衛(wèi)星信號在城市以及室內(nèi)存在覆蓋性能不佳的問題。為了實現(xiàn)真正意義上的衛(wèi)星移動通信無縫覆蓋，需要在地面建立輔助地面組件（Ancillary Terrestrial Component，ATC）對衛(wèi)星移動通信進行補充，使得用戶終端能自動地在衛(wèi)星和地面基站之間進行無縫切換。據(jù)此，本文提出了一種基于衛(wèi)星的WiMAX網(wǎng)絡(luò)，并且集中研究了基于衛(wèi)星的WiMAX技術(shù)MAC層協(xié)議的改進。在基于衛(wèi)星的WiMAX

2、網(wǎng)絡(luò)中，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)借助地面WiMAX基站的補充，實現(xiàn)了對地面用戶的無縫覆蓋。
　　本文首先在第二章對地面WiMAX技術(shù)的MAC層協(xié)議進行了詳細分析，為后面WiMAX仿真模塊的實現(xiàn)以及對基于衛(wèi)星的WiMAX技術(shù)的改進，提供了理論準備。
　　接下來第三章研究了衛(wèi)星移動通信的長傳播時延給基于衛(wèi)星的WiMAX網(wǎng)絡(luò)的性能造成的影響，分析得出由于長傳播時延造成的地面基站一端幀不同步，導致了網(wǎng)絡(luò)性能的下降。為了實現(xiàn)WiMAX幀同步，

3、本文提出了兩種幀同步機制的改進方案：基于上行子幀分片實現(xiàn)幀同步和基于差分時延補償實現(xiàn)幀同步。改進后的幀同步機制使WiMAX技術(shù)適應了衛(wèi)星通信環(huán)境。
　　然后第四章分析了基于衛(wèi)星的WiMAX網(wǎng)絡(luò)中衛(wèi)星中繼接入用戶的上行鏈路調(diào)度會遇到的問題，包括基于差分時延補償同步機制所帶來的用戶終端上下行子幀重疊，以及長傳播時延所造成的上行子幀延遲接收。根據(jù)上面的分析，本文提出了一種改進的上行鏈路調(diào)度算法。改進后的算法在調(diào)度時實現(xiàn)了通信資源的最大利

4、用，使網(wǎng)絡(luò)中的用戶能最大限度地獲得可用傳輸授權(quán)（時隙），正確完成與地面基站的通信。仿真結(jié)果表明，改進后的WiMAX上行鏈路調(diào)度算法顯著提高了資源利用率，使基于衛(wèi)星的WiMAX網(wǎng)絡(luò)性能獲得了明顯提升。
　　最后第五章基于OMNeT++仿真軟件設(shè)計并實現(xiàn)了WiMAX仿真模塊。仿真模塊實現(xiàn)了WiMAX的特定業(yè)務匯聚子層和公共部分子層的功能。利用WiMAX仿真模塊，本文搭建了基于衛(wèi)星的WiMAX網(wǎng)絡(luò)仿真場景，為基于衛(wèi)星的WiMAX技術(shù)改進