空天接入网络切换判决参数自适应

摘要

切换作为无线资源管理中重要组成部分，对于保证通信的连续性和可靠性起着关键性的作用。而切换一般涉及到链路切换和网络切换。对于链路切换来说，以往的切换判决参数一般采用固定的值，而在空天环境下，由于用户与基站的动态性、信道的开放性、业务的多样性等特点，使得固定的切换参数难以适应动态变化的环境，因此切换判决参数自适应变得尤为必要；对于网络切换来说，由于长时延和丢包的问题导致性能降低，对于提高网络切换的性能是目前的重要研究方向。
　　首先，针对链路切换来说，为了实现切换判决参数自适应，本文使用STK软件进行仿真场景的搭建以及问题的定性分析，分析了LEO的运动特性以及终端的高动态性使得信号衰落特性发生的变化情况。切换判决参数自适应算法的设计思路从提高切换可靠性以及准确性出发，分别对切换判决的两个核心参数迟滞值和持续时间进行自适应，设计出了适应环境变化的切换判决参数。仿真对比了固定的切换判决参数和自适应的参数的乒乓切换率、切换失败率、切换次数，结果表明自适应的切换参数下，切换性能有了很大的提高。
　　本文另外一个工作是针对网络切换，为了改善网络切换的长时延问题以及由于切换中的丢包导致传输层慢启动带来的性能降低，利用了IDRA系统结构来实现信息共享，设计了IP预切换状态、IP切换状态和正常状态的三状态转移。在IP预切换状态下，启动网络切换的准备工作，减少了移动检测和地址配置带来的时延；在IP切换状态下，将用户切换到新的子网内，同时在此状态下，传输层知晓当前正在执行切换，如果发生丢包的问题，将不会归因为拥塞，从而避免了慢启动。

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1 绪论

1.1课题研究背景、目的和意义

1.2国内外研究现状及趋势

1.3论文研究内容及章节安排

2 切换技术研究

2.1链路层切换研究

2.2网络层切换研究

2.3本章小节

3 空天网络切换场景分析

3.1空天网络切换参数自适应需求分析

3.2切换网络模型

3.3切换场景分析

3.4切换测量分析

3.5本章小结

4 切换参数自适应算法分析

4.1切换需求分析

4.2迟滞值自适应算法设计

4.3自适应迟滞值的仿真验证

4.4持续时间自适应算法设计

4.5自适应持续时间的仿真验证

4.6自适应的切换参数的仿真验证

4.7本章小结

5 网络切换方案研究

5.1 IDRA体系结构的介绍

5.2 IDRA体系结构下的网络切换方案

5.3本章小结

6 总结和展望

6.1论文总结

6.2工作展望

致谢

参考文献