GMR-1卫星通信系统中的降低切换时延算法

相对于地面移动通信系统,高轨道静止卫星系统(high orbit geostationary satellite system,GEO)具有波束覆盖大、信号传输时延长、星上资源受限等特点。当前地面移动通信系统切换算法不能满足GEO卫星移动通信系统实时性要求。提出了一种降低卫星通信系统切换时延算法,该算法利用卫星通信移动终端位置信息和历史测量信息获得切换位置区域,根据规划导航路径是否经过切换位置区域进行切换预判,结合移动终端移动矢量和移动速度对可能跨越切换位置区域进行更精确切换判决。与现有地面移动通信系统切换算法相比,该算法不仅利用了移动终端的功率测量和接收信号质量等传统参量,而且综合考虑了移动终端位置以及移动矢量信息。仿真结果表明,该算法不但可以大幅降低卫星波束切换的时延,而且降低切换的乒乓效应。

基于GMR-1系统下行链路的π/4-CQPSK解调方法

针对GMR-1系统下行链路BCCH和TCH3信道的接收,分析了GMR-1下行信道的时隙结构和π/4-CQPSK调制特性,提出了一种基于GMR-1系统下行链路的π/4-CQPSK解调方法。通过FCCH信道实现频偏估计和时隙同步,利用独特字进行信道估计和内插,并对时隙边缘部分的信道估计值进行修正,从而实现对BCCH和TCH3信道π/4-CQPSK的解调。仿真结果表明,在信噪比大于7 d B的情况下,该算法可以实现对GMR-1系统下行链路π/4-CQPSK的正确解调。

GMR-1卫星通信系统中基于判决的切换算法

在卫星移动通信系统中,卫星和用户都处于运动中,当用户穿越波束边界时需要进行切换。切换是卫星移动通信系统中重要的组成部分,切换算法的好坏直接影响移动通信质量。在无线资源受限的卫星移动通信系统中,不必要的切换会造成系统资源浪费。地面和卫星移动通信存在差异,地面移动通信系统中的越区切换算法在卫星移动通信网络中不再适用。针对现有波束切换算法在切换判决时没有考虑当前链路质量,提出一种基于判决的卫星波束切换算法。该算法根据当前链路质量动态地调整切换迟滞值参数的变化,并为不同速度的用户设置不同的切换触发时间。仿真结果表明,与现有的卫星点波束切换算法相比,所提算法能够合理地触发必须切换,避免不必要的切换,从而降低网络的乒乓切换和切换失败率。

一种适用于GMR-1与FDD-LTE系统间联合切换方法

针对陆地通信与卫星通信间切换研究较少以及其系统间切换研究不成熟的情况,首先对卫星通信GMR-1与陆地通信FDD-LTE间切换技术、切换方法进行了深入的研究,然后通过分析卫星通信与陆地通信各自具有的特点,提出了一种基于TOPSIS(逼近理想点排序法)的联合垂直切换判决算法。将网络的接收信号强度、带宽、时延、费用、满意度5个属性作为TOPSIS算法的输入,并引入切换定时器、总接收信号强度和持续时间进行切换控制,对输出网络进行切换判决,切换正确率得到了很大的提升。这种切换策略与基于滞后门限策略相比,平均切换次数降低,很好地避免了切换中乒乓效应,系统服务等级升高,用户的体验得到改善。

基于GMR-1的卫星移动通信系统模拟信关站物理层软件的实现

根据地球同步卫星移动通信接口标准GMR-1 Release 1,使用软件无线电构架设计了卫星移动通信系统模拟信关站物理层软件,用于测试和验证GMR-1 Release 1卫星移动通信终端的物理层协议一致性。该软件综合考虑了处理效率和系统灵活性,采取用Python脚本调用C函数的工作机制实现GMR-1 Release 1的各种逻辑信道的收发功能,以满足多种测试需求。环回自测和终端联测证实了所开发系统的功能正确性和测试有效性。

基于GMR-1卫星通信系统的无线分组调度算法研究

卫星通信系统作为陆地通信系统的补充,几乎可以覆盖到地球的所有地点,因此具有很大的研究价值。在参考了前人提出的M-LWDF算法后,文章考虑到GMR-1卫星通信系统的高时延、低功率等因素的影响,提出了针对该系统的无线分组调度算法,本算法以保证用户公平性为前提,实现了为实时业务、非实时业务分别提供满足要求的无线资源的目的。最后,在仿真中对比了不同算法的性能。

一种适用于GMR-1移动地面站的低功耗优化方法

在对地球同步轨道卫星的移动通信系统中,典型的移动地面站(Mobile Earth Station,MES)的主要形态是车载终端、便携式终端、手持终端。手持终端的电池容量有限特性使得低功耗设计成为手持MES的焦点问题。为了延长基于对地球同步轨道移动无线接口(GMR-1)标准的MES待机时间,根据其空中接口规范的特点,采用优化系统架构和合并周期性唤醒任务的方式,在保证系统性能的前提下,使得移动地面站的基带核心处理部分在典型待机场景下的功耗减少了20.9%。

GMR-1 3G中LDPC高速编码器的设计与实现

针对GMR-1 3G标准中的LDPC码,设计实现了一种多码长、多码率的编码器,采用并行处理的方式,降低了编码的时延,提高了编码的速率。使用Quartus II工具进行功能仿真,验证了编码的正确性和有效性。

GMR-1系统逻辑信道到物理信道的映射研究

GMR-1系统是利用地球同步卫星的移动卫星服务。该文首先简要介绍了信道配置、信道的帧序列等基本内容,然后详细阐述了逻辑信道到物理信道的映射方案。

GMR-1 3G终端RCT自动测试系统主控的设计与实现

针对GMR-13G终端射频一致性测试时手动测试费时费力、尚无自动测试系统的问题,设计了一种支持多种测量模式切换的GMR-13G终端RCT自动测试系统主控软件。软件基于.NET Framework框架开发,结合用户需求,设计了一种耦合度较低的软件框架。通过长期使用验证,此软件可全自动跑完指定测量项;所有操作及测量过程均有日志记录,方便问题回溯;此外所有测量项结果均自动生成报表,缩减了测试人员90%的工作量,尤其在高强度连续测试中效果显著。

GMR-1 3G卫星通信系统频率偏移估计算法

针对GMR-1 3G卫星通信系统中π/4-CQPSK调制信号采用现有无数据辅助频偏估计算法时在估计精度和估计范围上存在矛盾的问题,提出了一种新的估计算法。该算法根据前后符号相位关系确定调制相位差,通过对原信号去累加调制相位差的方式去除调制相位,在去除调制相位时不会放大噪声影响;通过平滑处理和函数加权的方式抑制噪声影响,并进行线性拟合计算频偏。仿真实验表明,新算法较之经典的无数据辅助频偏估计算法具有更高的估计精度和估计范围,可适用于GMR-1 3G卫星通信系统的频偏估计。

GMR-1组呼业务随机接入退避算法研究

在GMR-1标准的基础上实现组呼呼叫可以减少呼叫接续使用的时间,该文研究了GMR-1组呼呼叫的随机过程,重点研究分析了随机接入时使用的退避算法,根据退避算法得到了最大重传次数。

GMR-1 3G系统终端RRC一致性测试设计与实现

本文以GMR-1 3G系统RRC(无线资源控制)协议一致性实现为目的,结合协议一致性测试基本流程,设计一种通过开发TTCN-3测试例来验证终端协议一致性的新方案。该方案基于IBM的IBM Rational Systems Tester平台进行测试例的开发,在上位机上运行并生成MSC(Message Sequence Chart),能够有效地验证终端RRC层功能实现的协议一致性。

GMR-1系统空口技术研究

地球同步轨道移动无线接口(GMR-1)是欧洲电信标准委员会制定的移动卫星通信标准,该文简要说明了GMR-1系统的构成、元素功能、主要业务,重点分析研究了GMR-1系统空口协议结构,并与全球移动通信系统(GSM)空口协议进行了分析对比。

GMR-1 3G系统协议一致性测试的研究与实现

以实现GMR Release3(GMR-1 3G)协议一致性测试为目的,文章给出了基于测试和测试控制表示法版本3(TTCN-3)的GMR-1 3G终端协议一致性测试套的设计和实现方法,并介绍了TTCN-3测试例的开发方法和具体实现;通过测试系统测打印的测试记录证实该设计与实现测试例方法的可行性。基于以上的设计、研发和测试,最终实现GMR-13G系统协议一致性测试功能。

GMR-1卫星移动通信系统中融合波束覆盖的动态信道分配算法

GMR-1卫星移动通信系统属于典型的带宽频率双受限系统,功率/带宽利用率是评价传输方案优劣的重要指标,提出了一种融合波束覆盖的无线信道动态分配算法,该算法充分利用卫星波束覆盖范围信息,并结合终端地理位置信息实时为用户分配信道资源。仿真结果表明,该算法相对于常规的DCA算法,功率、带宽利用率均有提升。

GMR-1与FDD-LTE系统间切换研究

随着通信事业的不断发展,单一的通信方式已经不能满足人们的需要,天地一体化发展趋势,促使卫星通信与陆地通信进行融合。卫星通信和陆地通信之间交互性能的好坏变得尤为重要。对此,基于卫星标准GMR-1和准4G协议标准FDD-LTE研究这两种系统间的切换,对GMR-1与FDD-LTE系统间切换过程进行分析,确定这两种系统间切换方案,并实现Inter-RAT切换流程。

GMR-1卫星移动通信系统同频干扰问题分析及规避研究

文章针对基于GMR-1的多波束卫星移动通信系统同频干扰问题进行建模分析,采用随机接入掩码方式解决终端接入流程混乱问题,利用开环闭环相结合的功率控制策略,降低终端随机接入及信令交互阶段的同频干扰。实践证明,该方式极大地提高了多波束卫星移动通信系统的接入成功率,确保了系统容量。

GMR-1 3G系统语音数据传输单元的设计与实现

GMR-1 3G系统是欧洲电信标准委员会制定的地球同步卫星移动通信标准,其可与地面3G核心网互联。由于卫星通信环境的特殊性造成数据传输抖动时延大,GMR-1 3G系统话音数据传输单元的好坏直接影响系统的用户体验,介绍该系统的组成部分,设计并实现该系统语音数据传输单元。

对GMR-1系统逻辑信道的灵巧式干扰技术

基于GMR-1(geostationary earth orbit mobile radio interface)协议的某型卫星通信系统对我国实现了全域覆盖,造成信息安全隐患。针对传统干扰方法效率低的问题,提出了基于信道独特字序列检测的灵巧式干扰技术。首先,根据干扰可行性分析,采用相关匹配对独特字序列进行位置识别;然后,提出精确瞄准和相似序列空时隙插入干扰的灵巧式干扰策略并在广播控制信道传输模型上开展了对比试验。试验结果表明,该方法能准确识别逻辑信道中独特字序列位置并实现灵巧式干扰。