低轨卫星移动通信中寻呼策略研究与仿真

摘要

作为下一代网络的重要组成部分的卫星通信网络，由于它的广播能力、支持移动接入、全球覆盖等特性，广泛应用于全球话音业务、电视转播业务和数据传输业务等各个方面。低轨卫星因其信号延迟小，发射程序简单，发射成本较低，卫星与地面之间信号传输衰减小，地球站天线尺寸小等特点，逐渐成为卫星通信研究的热门课题。
　　 随着科技的发展以及通信领域的延伸，许多快速终端已经成为了LEO卫星移动通信网络的一部分。由于现有的寻呼策略的出发点仍是以速度不高的LEO卫星地面终端为主，因而对于快速终端而言，原来的寻呼区相对变小，导致用于多步寻呼的时延增加，位置更新频率过快，从而使工作性能下降，为此，需要研究新的寻呼策略以解决该问题。
　　 本文首先从网络仿真的意义及特点着手，说明了选择OPNET网络仿真软件的理由，介绍了OPNET特有的仿真机制及网络节点的运动建模机制；根据仿真需求，从网络、节点以及进程三个层次对仿真平台进行了设计。最后在对现有寻呼策略进行了总结的基础上，从低轨卫星移动通信系统的位置管理矛盾着手，在考虑各种LEO卫星终端运动特征的前提下，建立适当的运动模型；引入对位置区进行二次划分的原则，提出基于终端运动特征的寻呼策略，并搭建LEO卫星移动通信中网络仿真平台，仿真结果表明，其在寻呼时延以及位置更新代价上有所改善。