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| 卫星物联网随机接入协议研究 | |
| 吴雨珊 | |
| 出版年 | 2019 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 哈尔滨工业大学 |
| 中文摘要 | 随着物联网业务的飞速发展,运输、物流、医疗、智能环境以及网络社交等领域都是物联网的主要应用范围。世界范围内的物联网将在不远的将来实现。但目前的地面物联网也有一定的限制,在沙漠、海洋、林区等一系列人烟稀少或人类难以到达的区域难以放置物联网节点或基站。为了解决这一问题,卫星物联网的概念应运而生。但大量不连续发送短突发的用户也对卫星物联网的接入技术提出了新的挑战:如何解决大量低成本终端同时接入网络时的用户间碰撞和干扰问题。因此,为卫星物联网业务设计适用的接入协议十分必要。本文首先介绍了卫星物联网以及卫星物联网中使用的接入协议的发展现状。通过对国内外的研究现状进行分析,找到不同技术的优势和劣势,得出了接入协议的性能与网络负载的情况直接相关的结论。通过对背景的研究和分析,本文将卫星物联网分为有汇聚节点的场景和无汇聚节点的场景,并给出了适用于卫星物联网场景的负载估计算法。该算法将用于改善接入协议的性能。其次,本文针对有汇聚节点的场景进行了研究,提出了一种基于Walsh码的时隙随机接入协议。通过Walsh码的正交性能消除多用户接入干扰,从而提高接入性能。此外,考虑到引入扩频码带来的额外的带宽开销,为了在不降低性能的基础上进一步节约资源,本文引入了负载估计算法对这一协议进行了改进,得到了基于负载估计的动态Walsh码时隙随机接入协议。之后,本文针对无汇聚节点的场景进行了研究,根据场景的特点,提出了一种基于Gold码的异步随机接入协议。为了提升性能,本文利用卫星定时发送允许接入信令信号来近似“分时”的效果。在根据无汇聚场景的特点对负载估计算法进行改进后,将其应用于这一协议,得到新的基于负载估计的动态Gold码异步接入协议。最后,考虑到卫星物联网的实际应用场景,本文针对协议的多业务兼容性进行了研究,提出了一种基于业务分类的Gold码随机接入协议。本文在对卫星物联网场景的分类的基础上,针对有、无汇聚节点的场景分别提出了基于Walsh码的时隙随机接入协议和Gold码的异步随机接入协议,并分别引入负载估计算法和业务分类的思想,进一步提高协议的接入性能和多业务兼容性。 |
| 中文关键词 | 卫星物联网 ; 随机接入协议 ; 扩频编码 ; 负载估计算法 ; 多用户接入干扰 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | TN929.5;TP391.44 |
| 来源机构 | 哈尔滨工业大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337863 |
| 作者单位 | 哈尔滨工业大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴雨珊. 卫星物联网随机接入协议研究[D]. 哈尔滨工业大学,2019. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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