時間:2023-03-17 18:11:34
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇衛(wèi)星通信論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1.2信號處理通過監(jiān)控軟件完成,為了不占用更多的主線程資源,監(jiān)控軟件分別建立兩個獨立的線程CThreadBeacon信標(biāo)機線程類和CThreadModem調(diào)制解調(diào)器線程類,通過這兩個線程的通信處理載波的關(guān)閉與開啟。當(dāng)確定天線進入遮擋區(qū)后,CThreadBeacon信標(biāo)機線程根據(jù)當(dāng)前的信標(biāo)強度和調(diào)制解調(diào)器載波發(fā)射的狀態(tài),發(fā)送打開或關(guān)閉載波的消息給CThreadModem線程。CThreadModem線程主要有兩個作用,一是讀取調(diào)制解調(diào)器當(dāng)前的參數(shù),明確設(shè)備的工作狀態(tài),二是負(fù)責(zé)接收由CThrea-dBeacon線程發(fā)送過來的消息,根據(jù)消息的具體內(nèi)容,向調(diào)制解調(diào)器發(fā)送相應(yīng)的控制指令。
車載站在載波發(fā)射的行進中,如遇到高大的貨車或小面積的建筑遮擋瞬間遮擋時,這時關(guān)閉載波是不必要的,故在信標(biāo)機線程中,設(shè)定當(dāng)遮擋超過10s后發(fā)送關(guān)閉消息給調(diào)制解調(diào)器線程,進而關(guān)閉載波發(fā)射。同樣在離開遮擋區(qū)超過5s后發(fā)送開啟消息給調(diào)制解調(diào)器線程,進而開啟載波發(fā)射。具體流程見圖1“載波自動關(guān)閉流程圖”。
2實現(xiàn)過程
軟件以visualc++6.0作為開發(fā)編譯環(huán)境,在基于對話框的應(yīng)用程序界面中,運用多線程串口通信編程和SNMP網(wǎng)絡(luò)編程方法,利用線程間通信機制,完成載波自動關(guān)閉功能。軟件啟動時,建立CThreadBeacon線程并啟動運行,運用串口通信編程,在InitInstance函數(shù)中,初始化串口參數(shù),線程中使用定時器,頻率為300ms,按照通信協(xié)議格式,以查詢方式讀取信標(biāo)強度,經(jīng)過適當(dāng)處理后,以浮點數(shù)顯示在監(jiān)控界面上,范圍是0~10,根據(jù)浮點數(shù)的大小,來判定天線是否進入遮擋區(qū),如當(dāng)信標(biāo)強度小于3時,確定天線進入遮擋區(qū),再以PostThreadMessage的方式發(fā)送消息給CThrea-dModem線程。建立CThreadModem線程,運用SNMP網(wǎng)絡(luò)編程,在In-itInstance函數(shù)中,初始化調(diào)制解調(diào)器SNMP相關(guān)參數(shù),創(chuàng)建兩消息響應(yīng)函數(shù)OnGetParam_Modem用來獲取設(shè)備當(dāng)前狀態(tài),和OnSetParam_Modem用來接收由CThreadBeacon線程發(fā)送過來的消息,根據(jù)消息的附加參數(shù)和當(dāng)前調(diào)制解調(diào)器的狀態(tài),確定發(fā)送關(guān)閉或開啟載波的指令。
1.2衛(wèi)星通信的一些劣勢主要的方面有:(1)延遲現(xiàn)象比較常見。(2)傳播過程中由于信號較差,容易出現(xiàn)信號中斷的現(xiàn)象。(3)終端產(chǎn)品的選擇面不廣。
2衛(wèi)星通信產(chǎn)品的多址體制方式的選擇
衛(wèi)星通信由于具有廣播和大范圍覆蓋的特點,因此,特別適合于多個站之間同時通信,即多址通信。多址通信是指衛(wèi)星天線波束覆蓋區(qū)內(nèi)的任何地球站可以通過共同的衛(wèi)星進行雙邊或多邊通信。目前比較常用的兩種衛(wèi)星通信多址體制方式為:TDM-FDMA(時分復(fù)用-頻分多址)和MF-TDMA(跳頻-時分多址)。(1)多址體制方式一:TDM-FDMA。(2)多址體制方式二:MF-TDMA。
3衛(wèi)星通信在鐵路應(yīng)急通信中的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
有時候會因為遇到突發(fā)性、嚴(yán)重的自然災(zāi)害、人為因素導(dǎo)致其他所有通信手段無法使用時,而應(yīng)急指揮中心又急需現(xiàn)場相關(guān)資料,這時就可以利用衛(wèi)星通信覆蓋區(qū)域廣和快速部署的優(yōu)勢將信息發(fā)送到應(yīng)急指揮中心。常規(guī)衛(wèi)星系統(tǒng)現(xiàn)場接入方式可以分成兩種:一種是車載型,一種是便攜型,這兩種衛(wèi)星接入方式可以視現(xiàn)場情況而定。而對于鐵路應(yīng)急通信人員來說,以上兩種接入方式均可以采用,但在到達(dá)應(yīng)急現(xiàn)場后,還需要在現(xiàn)場對衛(wèi)星接入設(shè)備進行開設(shè),考慮操作使用人員的技術(shù)水平和熟練程度,選擇自動對星的車載或便攜衛(wèi)星設(shè)備就顯得非常的方便,可確保快速建立通信鏈路保證通信。
事發(fā)現(xiàn)場人員要將信息傳送到應(yīng)急指揮中心,在鐵路應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時,可根據(jù)實際情況需要,按下文所述三種方案進行建設(shè),如圖1所示。
方式一:在中國鐵路總公司應(yīng)急中心建立衛(wèi)星地面通信站,這樣就可以通過應(yīng)急指揮中心收發(fā)數(shù)據(jù),再通過地面的有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫枰獢?shù)據(jù)的各路局應(yīng)急指揮中心。這種方案對于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用比較充分,但在遇到一些突況時,數(shù)據(jù)可能無法通過地面有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫枰獢?shù)據(jù)的各路局應(yīng)急指揮中心,這就導(dǎo)致可能會出現(xiàn)一些無法預(yù)知的情況。
方式二:在各個路局的應(yīng)急指揮中心建立衛(wèi)星通信站,這樣就可以在發(fā)生狀況時迅速的將數(shù)據(jù)發(fā)送到各路局的應(yīng)急指揮中心,同時各路局也能夠及時的下達(dá)指令,進行相關(guān)問題的處理。這樣做的好處是各路局應(yīng)急指揮中心能及時掌握應(yīng)急現(xiàn)場狀況,但不利的是其建設(shè)費用將會大大增加。
方式三:在中國鐵路總公司應(yīng)急指揮中心以及各路局應(yīng)急指揮中心均設(shè)置衛(wèi)星通信站,這樣一來,無論發(fā)生什么災(zāi)害情況,各路局應(yīng)急指揮中心與中國鐵路總公司應(yīng)急指揮中心都可以實時掌握事發(fā)現(xiàn)場情況。這樣做的好處不言而喻,但其建設(shè)費用也無疑會昂貴很多。
我廠在2008年“5.12”特大地震發(fā)生后,微波站房屋損壞、電源中斷,蓄電池?fù)p壞,鐵塔傾斜;光纜全被打斷,通信機房倒塌等所有通信系統(tǒng)全部損壞。六月初首先在映站建立一個衛(wèi)星小站,在整個抗震救災(zāi)過程中,保障了通信暢通,使救災(zāi)工作得以順利進行。但在使用過程中,該衛(wèi)星通信系統(tǒng)有明顯不足:①延時太大,無法及時進行相互交流,讓人很難受;②經(jīng)常無故“死機”,需重新啟動語音網(wǎng)關(guān)才能恢復(fù)正常通信;③小到中雨就中斷通信。雖然有這些缺點,但是在震后,泥石流頻發(fā),通信線路經(jīng)常被打斷,或是道路被沖毀(故地埋通信光纜也不現(xiàn)實),危險性太大根本無法架設(shè)線路,衛(wèi)星通信的優(yōu)勢就非常明顯地體現(xiàn)出來。在恢復(fù)重建中,這是一種不可或缺的重要通信手段,我們把缺點盡量進行完善,來滿足人們的通信需求。比如延時大的問題,就可由雙跳改為單跳,延時就會明顯改善,讓人能夠接受。還有將天線尺寸加大,只要不是暴雨,通信還是能保障暢通??傊l(wèi)星通信對震后恢復(fù)重建中的我廠來說,還是一種重要的通信方式,對及時了解災(zāi)情,指揮救災(zāi)能起到關(guān)鍵作用。
1.1.1空間段空間段包括通信衛(wèi)星以及地面用于衛(wèi)星控制和監(jiān)測的設(shè)施,即衛(wèi)星控制中心,及其跟蹤、遙測和指令站,能源裝置等。
1.1.2地面段地面段包括所有的地球站,這些地球站通常通過一個地面網(wǎng)絡(luò)連接到終端用戶設(shè)備,或直接連接終端用戶設(shè)備。地球站的主要功能是將發(fā)射的信號傳送到衛(wèi)星,再從衛(wèi)星接收信號。地球站根據(jù)服務(wù)類型,大致可分為用戶站、關(guān)口站和服務(wù)站3類。
1.2衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作過程衛(wèi)星通信系統(tǒng)地球站中各個已調(diào)載波的發(fā)射或接收通路經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā),可以組成多條單跳或雙跳的雙工或單工衛(wèi)星通信線路,整個通信系統(tǒng)的通信任務(wù)就是分別利用這些線路來實現(xiàn)的。單跳單工的衛(wèi)星通信系統(tǒng)進行通信時,地面用戶發(fā)出的基帶信號經(jīng)過地面通信網(wǎng)絡(luò)傳送到地球站。在地球站,通信設(shè)備對基帶信號進行處理使其成為已調(diào)射頻載波后發(fā)送到衛(wèi)星。衛(wèi)星作為中繼站,接收此系統(tǒng)中所有地球站用上行頻率發(fā)來的已調(diào)射頻載波,然后進行放大和變頻,用下行頻率發(fā)送到接收地球站。接收地球站對接收到的已調(diào)射頻載波進行處理,解調(diào)出基帶信號,再通過地面網(wǎng)絡(luò)傳送給用戶。為了避免上下行信號互相干擾,上下行頻率一般使用不同的頻譜,盡量保持足夠大的間隔,以增加收發(fā)信號的隔離度。
2衛(wèi)星通信所使用的頻率
衛(wèi)星通信所用的頻率大多是C頻段和Ku頻段,但是由于業(yè)務(wù)量急劇增加,這兩個頻段乃至1—10GHz的頻段都顯得過于擁擠,所以必須開發(fā)更高的頻段?,F(xiàn)已開發(fā)出Ka(26—40GHz)頻段,其帶寬是3—4GHz,遠(yuǎn)大于上述兩個頻段。
3衛(wèi)星通信的基本參數(shù)
3.1有效全向輻射功率:也稱等效全向輻射功率,其定義為發(fā)射機發(fā)出的功率與天線增益的乘積。
3.2噪聲系數(shù)和等效噪聲溫度:噪聲系數(shù),定義為接收機的輸入信噪比與輸出信噪比的比值,它用來表示接收機噪聲性能的好壞。根據(jù)噪聲理論,電子元器件內(nèi)部的電子熱運動和電子不規(guī)則的運動都將產(chǎn)生噪聲,而且溫度越高,噪聲越大。所以接收機的噪聲可用等效噪聲溫度來衡量。等效噪聲溫度是假設(shè)接收機輸入端接一等效電阻,該電阻在一定溫度下與該系統(tǒng)實際產(chǎn)生的噪聲溫度相同的熱噪聲。
3.3載噪比:衛(wèi)星通信線路中的載波功率與噪聲功率之比,是決定衛(wèi)星通信線路性能的最基本的參數(shù)之一。
3.4地球站的品質(zhì)因數(shù),定義為接收機天線增益與接收端系統(tǒng)噪聲溫度之比。
3.5衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器飽和通量密度:表示衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的靈敏度,其基本含義是,為使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器單載波飽和工作,在其接收天線的單位面積上應(yīng)輸入的功率。
3.6門限載噪比:為保證用戶接收到的話音、圖像和數(shù)據(jù)的質(zhì)量達(dá)到一定要求,接收機所必須得到的最低載噪比,也是門限載噪比的含義。
4衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)
互聯(lián)網(wǎng)是全球最大的多媒體商用網(wǎng)絡(luò)、信息庫和數(shù)字媒體?;ヂ?lián)網(wǎng)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使得所有信息內(nèi)容都在網(wǎng)上實現(xiàn),特別是數(shù)字音視頻技術(shù)使得可以在互聯(lián)網(wǎng)上看電視聽廣播[3]。由于衛(wèi)星通信具有三維無縫覆蓋能力、遠(yuǎn)程通信、廣播特性、按需分配帶寬,以及支持移動性的能力,成為互聯(lián)網(wǎng)擺脫自身諸多問題的一個重要途徑,也是向全球用戶提供寬帶綜合互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的最佳選擇[4]?;谛l(wèi)星的互聯(lián)網(wǎng)是衛(wèi)星直播、數(shù)字音視頻、互聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合,作為一個開放、寬頻、實時廣播的網(wǎng)絡(luò)平臺,可以提供以下服務(wù)。
4.1寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入,可根據(jù)使用者的需求,通過地面網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星線路回傳。
4.2多媒體服務(wù),比如網(wǎng)頁內(nèi)容投遞、內(nèi)容鏡像、緩存、數(shù)字電視、商務(wù)電視、流式音視頻、軟件分發(fā)(更新)、遠(yuǎn)程教學(xué)、信息商亭等。
4.3交互式應(yīng)用,如視頻點播、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上游戲等。衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合能夠帶來很多益處,同時也應(yīng)注意到,衛(wèi)星系統(tǒng)和現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)地面基礎(chǔ)設(shè)施之間的結(jié)合存在著互操作性問題,再設(shè)計和實現(xiàn)基于衛(wèi)星的互聯(lián)網(wǎng)時還存在許多技術(shù)挑戰(zhàn)。
5衛(wèi)星通信與導(dǎo)航定位系統(tǒng)
該系統(tǒng)是以人造衛(wèi)星為導(dǎo)航臺的星基無線定位系統(tǒng),其基本作用是向各類用戶和運動平臺實時提供準(zhǔn)確、連續(xù)的位置、速度和時間信息。目前該技術(shù)已基本取代無線電導(dǎo)航、天文測量和大地測量,成為普遍采用的導(dǎo)航定位技術(shù)。擁有此技術(shù)及能力,國家就會在政治、軍事和經(jīng)濟等諸多領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,因此世界各大國不惜花巨資發(fā)展這一技術(shù)。1958年美國為解決北極星核潛艇在深海航行和執(zhí)行任務(wù)中的精確定位問題,開始研究軍用導(dǎo)航衛(wèi)星,命名為“子午儀計劃”,從1960年起就取消了無線電導(dǎo)航,第二代導(dǎo)航系統(tǒng)即———GPS(GlobalPositioningSyitem)便應(yīng)運而生。俄羅斯的GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)是繼GPS之后又一全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),歐盟與歐空局也開發(fā)了新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)———伽利略(Galileo)系統(tǒng),習(xí)慣上稱其為3G(GPSGLONASSGalileo)系統(tǒng)。我國的導(dǎo)航定位技術(shù)始于GPS,從2000年10月開始,我國發(fā)射了多顆導(dǎo)航衛(wèi)星,命名為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),現(xiàn)已覆蓋我國及周邊地區(qū),預(yù)計2020年前后覆蓋全球。
6衛(wèi)星與激光通信
衛(wèi)星與激光通信是利用激光光束作為信息載體在衛(wèi)星間或衛(wèi)星與地面間進行通信。經(jīng)過多年探索,衛(wèi)星激光通信已取得突破性進展,逐步成為開發(fā)太空、利用廣闊的宇宙空間資源提供大容量、高數(shù)據(jù)率、低功耗通信的最佳方案,對于國防及商業(yè)應(yīng)用都具有極大的價值。其原理是信息電信號通過調(diào)制加載在光波上,通信雙方通過初定位和調(diào)整以及光束的捕獲、瞄準(zhǔn)和跟蹤建立起光通信鏈路,然后在真空和大氣中傳播信息。其組成有激光光源子系統(tǒng)、光發(fā)射/接收子系統(tǒng)、APT子系統(tǒng)和其他一些輔助系統(tǒng),其工作過程如下:
6.1發(fā)射過程。使用不同的激光器,產(chǎn)生信號光和信標(biāo)光。經(jīng)準(zhǔn)直系統(tǒng)對激光進行光束準(zhǔn)直后,具備了合適的發(fā)射角,2束光由合束器合成1束光,然后經(jīng)分光片、精對準(zhǔn)機構(gòu)和天線發(fā)射出去。
6.2接收過程。接收到的光經(jīng)過天線和分光片后,信標(biāo)光一部分到達(dá)粗對準(zhǔn)探測器,由粗對準(zhǔn)控制器控制和驅(qū)動電路控制粗對準(zhǔn)機構(gòu),完成粗對準(zhǔn)和捕獲;信標(biāo)光另一部分經(jīng)精對準(zhǔn)機構(gòu)、分光片、分束片到達(dá)精跟中蹤探測器,由精對準(zhǔn)控制器控制精對準(zhǔn)機構(gòu),完成雙方的精確對準(zhǔn)和跟蹤。信號光由信號光探測器檢測。
7衛(wèi)星與量子通信
衛(wèi)星搭載量子通信技術(shù),能夠使人們借助外太空的衛(wèi)星平臺,建立星地高效自由空間量子信道,實現(xiàn)量子保密通信、星地量子糾纏分發(fā)、量子隱形傳態(tài)實驗。我國擬在近期發(fā)射量子通信衛(wèi)星,在衛(wèi)星平臺應(yīng)用量子技術(shù)的能力將達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
7.1星地量子通信通過自動跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)在高速相對運動的地面站和衛(wèi)星終端之間建立高效穩(wěn)定的量子信道,地面站隨機發(fā)送H/V和+/-四種偏振狀態(tài)的單光子信號;接收端接收量子信號,并隨機選擇H/V或+/-基矢對單光子信號進行測量;測量到足夠的量子比特后,接收端將通過經(jīng)典信道通知發(fā)射端其每次測量所用的基矢,拋棄所用基矢不一致的測量結(jié)果;接收端再將基矢選擇一致的測量結(jié)果取一部分在經(jīng)典信道公布出來供發(fā)射端校驗。通過這一過程就可以在星地之間建立安全的量子密鑰。
7.2星地糾纏分發(fā)將糾纏光源放在衛(wèi)星上,通過搭載在衛(wèi)星平臺上的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)和自動跟瞄系統(tǒng)同時與兩個地面站之間建立量子信道。將糾纏光子對的兩個光子分別發(fā)送給兩個地面站,兩站在滿足類空間隔條件下分別對糾纏光子對進行獨立測量,觀測量子糾纏現(xiàn)象。
2應(yīng)用舉例
衛(wèi)星固定通信臺站天線口徑大波束窄,對天線伺服系統(tǒng)的自動跟蹤性能要求較高,為確保通信效果,需定期測量衛(wèi)星天線系統(tǒng)的自動跟蹤性能,傳統(tǒng)的測試方法需用頻譜儀在射頻方艙內(nèi)測試,且測試結(jié)果保持和記錄都不方便,利用本系統(tǒng)可以方便進行遠(yuǎn)程測試,而且可以將測試結(jié)果保存在數(shù)據(jù)存儲單元中,方便后續(xù)查詢和參考。衛(wèi)星天線跟蹤性能測試流程如下:(1)調(diào)整衛(wèi)星天線使其對準(zhǔn)通信衛(wèi)星;(2)在監(jiān)控主機上按下述過程設(shè)置頻譜儀;a)按衛(wèi)星信標(biāo)頻率設(shè)置頻譜儀中心頻率,設(shè)置SPAN為0到100KHzb)根據(jù)信標(biāo)信號的電平變化范圍設(shè)置Sacle/DIV,以使測量過程中的載波電平變化始終落在頻譜儀的可顯示電平范圍內(nèi)c)根據(jù)信標(biāo)頻率穩(wěn)定度,選擇盡可能窄的RBWd)根據(jù)載波的峰值頻率和功率,調(diào)整頻譜儀的中心頻率和參考電平e)利用鍵盤調(diào)窄SPAN,重復(fù)4f)重復(fù)5,將SPAN調(diào)整到最小g)將SPAN置0,使載波顯示譜線作水平運動h)輸入掃描時間,確定掃描長度(3)用手控方式調(diào)偏衛(wèi)星天線的方位角和俯仰角,頻譜儀顯示譜線的電平將隨天線偏離衛(wèi)星而下降(4)啟動天線自動跟蹤功能,觀察衛(wèi)星信標(biāo)電平隨時間的變化,記錄自動跟蹤天線的對星過程以及跟蹤速度和精度(5)存儲記錄數(shù)據(jù),重復(fù)3、4步驟,多記錄幾次測試結(jié)果,分析衛(wèi)星天線自動跟蹤性能。
2備件性能檢測系統(tǒng)
基于上述備件維護管理策略可知,要實現(xiàn)地球站收發(fā)設(shè)備備件的離線性能檢測,擬設(shè)計構(gòu)建備件性能檢測系統(tǒng),以對備件性能的長期穩(wěn)定性進行測試與維護,使更換備件的上線成功率達(dá)100%,確保更換備件的可用性和可靠性,從而為衛(wèi)星通信系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行提供可靠保障。地球站收發(fā)設(shè)備的備件分為系統(tǒng)級備件和部件級備件,其中系統(tǒng)級備件是指具備集成為有線閉環(huán)測試系統(tǒng)條件的備件,部件級備件是指不具備集成為有線閉環(huán)測試系統(tǒng)條件的備件。依據(jù)收發(fā)設(shè)備的備件分類情況,可將備件性能檢測系統(tǒng)分為系統(tǒng)級備件性能檢測系統(tǒng)和部件級備件性能檢測平臺,組成框圖如圖1所示。
2.1系統(tǒng)級備件性能檢測系統(tǒng)
備件性能檢測系統(tǒng)是針對具備集成為有線閉環(huán)測試系統(tǒng)條件的備件進行測試的平臺,其設(shè)計思想是:利用信息產(chǎn)生器及模擬轉(zhuǎn)發(fā)器將地球站的發(fā)送鏈路和接收鏈路的部分零散備件集成為一個自發(fā)自收的有線閉環(huán)檢測鏈路,用來完成系統(tǒng)級備件的加電測試,并通過監(jiān)測環(huán)路時延值達(dá)到對備件的檢查與維護,確保更換備件的可用性和可靠性。同時,可完成返修設(shè)備及新增設(shè)備的驗收考核測試、新進人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)、模擬故障處理演練等任務(wù),具體組成框圖如圖2所示。
2.2部件級備件性能檢測平臺
部件級備件性能檢測平臺是針對不具備集成為有線閉環(huán)測試系統(tǒng)條件的備件進行測試的平臺,其設(shè)計思想是:利用信號源、頻譜儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、邏輯分析儀、功率計等測試儀器對零散的部件級備件進行定期檢測維護和指標(biāo)測試,以確保部件級備件的可用性和可靠性。同時,可作為新購置備件的驗收測試平臺,具體組成框圖如圖3所示。
3備件管理系統(tǒng)
3.1備件管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
對于地球站收發(fā)設(shè)備的備件設(shè)備的管理,傳統(tǒng)的管理方法是直接將備件設(shè)備放入庫房,需要時人工從繁雜的備件設(shè)備中查找需要更換的備件設(shè)備,費時費力且延誤備件上線時間,降低了系統(tǒng)不間斷運行的可靠性;并且在系統(tǒng)備件狀態(tài)發(fā)生變化時,表格記錄形式無法得到及時更新,容易造成管理上的混亂。因此,為提高備件的使用效率,解決備件分散和備件存取造成的管理混亂等問題,本文建立備件管理系統(tǒng),通過構(gòu)建備件信息數(shù)據(jù)庫,設(shè)計實現(xiàn)備件出入庫管理和備件檔案管理流程,實現(xiàn)備件設(shè)備信息的科學(xué)管理,并為地球站裝備管理和采購提供數(shù)據(jù)支持。備件管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖4所示。
3.2備件管理系統(tǒng)的功能模塊
本文從系統(tǒng)實用性出發(fā),對信號收發(fā)備件管理系統(tǒng)進行需求分析,將系統(tǒng)功能模塊劃分為基本信息管理、備件庫存管理、備件計劃管理、使用信息管理、查詢統(tǒng)計管理、系統(tǒng)信息管理等幾個部分。系統(tǒng)各模塊的功能如下:(1)基本信息管理基本信息管理用來設(shè)置系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息,如用戶信息、備件信息、備件供應(yīng)商信息、倉庫及庫位信息等,以便為其它的管理模塊提供一個統(tǒng)一規(guī)范的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù),并且方便系統(tǒng)的維護。(2)備件庫存管理備件庫存管理是備件管理系統(tǒng)最為重要的管理模塊之一,該模塊涵蓋了備件從入庫到出庫之間的全部業(yè)務(wù)流程,主要實現(xiàn)對備件入庫管理、備件出庫管理、備件檔案管理、庫存?zhèn)浼骷?xì)、庫存?zhèn)浼R總以及庫存報警等的管理。(3)備件計劃管理備件計劃管理主要實現(xiàn)備件采購計劃工作中的備件計劃、備件需求統(tǒng)計等功能。(4)庫房管理庫房及存放柜管理是對備件存放的直接映射,通過庫房信息以及備件存放位置的信息,方便快捷地將備件定位到庫房存放柜中,解決了原始的紙面記錄或無庫存記錄造成的弊端。(5)使用信息管理使用信息管理主要記錄備件上機使用情況,為合理采購備件,提供了第一手資料。(6)查詢統(tǒng)計管理查詢統(tǒng)計管理可提供靈活多樣且直觀的查詢統(tǒng)計方式,統(tǒng)計出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,用戶可以通過統(tǒng)計匯總出各個備件的庫存、維修、使用等數(shù)據(jù),為領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)。(7)系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)信息管理主要完成對信號收發(fā)備件管理系統(tǒng)的用戶信息和用戶密碼修改的管理。
2戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊垂直過程分組細(xì)化設(shè)計
戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊垂直過程分為戰(zhàn)略和基礎(chǔ)設(shè)施生命周期管理兩個垂直過程分組,如圖3所示。戰(zhàn)略指出了為開發(fā)和實現(xiàn)某個特定市場戰(zhàn)略所需的資源建設(shè)重點任務(wù),基礎(chǔ)設(shè)施生存期管理過程驅(qū)動和支持為客戶提品。它們的重點是滿足客戶對商務(wù)的期望,包括為客戶提供的產(chǎn)品或服務(wù)、支持運營服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施,或者在企業(yè)為客戶提品的過程中涉及的供應(yīng)商或合作伙伴。(1)戰(zhàn)略。該過程負(fù)責(zé)制定支持產(chǎn)品服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施的戰(zhàn)略,還負(fù)責(zé)在企業(yè)內(nèi)為實現(xiàn)這些戰(zhàn)略而建立的規(guī)劃方案的落實實施。它覆蓋了市場、客戶、產(chǎn)品服務(wù)和資源各種層次的運營,通過所基于的服務(wù)和資源及涉及到的供應(yīng)商/合作伙伴來滿足客戶需求。戰(zhàn)略高度重視分析研究,其給出企業(yè)內(nèi)專門的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)購入策略的側(cè)重點,戰(zhàn)略實現(xiàn)的成功與否需要進行有效性跟蹤,并且在必要時做相應(yīng)的調(diào)整。(2)基礎(chǔ)設(shè)施生命周期管理?;A(chǔ)設(shè)施生命周期管理負(fù)責(zé)對基礎(chǔ)設(shè)施的性能進行評估,并確定新的基礎(chǔ)設(shè)施或新服務(wù)引進開發(fā)和建設(shè)部署,從而為滿足市場和客戶需求的運營服務(wù)提供支撐。因此,基礎(chǔ)設(shè)施生命周期管理對客戶需求響應(yīng)和提供企業(yè)競爭力具有重要的意義。
3戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊水平過程分組細(xì)化設(shè)計
與運營和服務(wù)模塊的四個水平分組相對應(yīng),戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊也有四個水平的功能過程分組:營銷和定價、業(yè)務(wù)規(guī)劃和建設(shè)、資源規(guī)劃和建設(shè)、供應(yīng)鏈開發(fā)和管理。這四個水平的功能過程分組為戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊的垂直過程分組提供支持。如圖4所示。(1)營銷和定價。該部分包含制定和實施營銷和定價策略、開發(fā)新的服務(wù)和產(chǎn)品、管理已有的產(chǎn)品等所有必須的功能。在競爭越來越激烈的衛(wèi)星運營市場,革新的速度和品牌的認(rèn)同決定了企業(yè)的成功,因此營銷和定價管理是很重要的業(yè)務(wù)過程。(2)業(yè)務(wù)規(guī)劃和建設(shè)。為運營過程提供支持,強調(diào)業(yè)務(wù)的計劃、開發(fā)和交付。它包括制定業(yè)務(wù)生成和設(shè)計的策略;管理和評估現(xiàn)有業(yè)務(wù)的性能、確保有相應(yīng)的能力以滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。(3)資源規(guī)劃和建設(shè)。為運營過程提供支持,強調(diào)衛(wèi)星資源等基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、建造和交付。主要包括衛(wèi)星資源建造、知識共享庫建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施配套互聯(lián)互通,管理和評估現(xiàn)有資源的性能,確保擁有可滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展需要的資源能力。(4)供應(yīng)鏈開發(fā)和管理。強調(diào)企業(yè)與供應(yīng)商及合作伙伴的交互,負(fù)責(zé)建立和維護企業(yè)與供應(yīng)商及合作伙伴之間的所有信息流和資金流,確保企業(yè)能夠選擇最好的供應(yīng)商和合作伙伴;確保企業(yè)有相應(yīng)的能力與它的供應(yīng)商和合作伙伴進行交互;確保供應(yīng)商和合作伙伴能夠及時地交付所需要的產(chǎn)品,并且供應(yīng)商和合作伙伴對企業(yè)的整體的性能和貢獻(xiàn)優(yōu)于垂直集成的企業(yè)。
4企業(yè)管理模塊分組細(xì)化設(shè)計
企業(yè)管理模塊是為完成衛(wèi)星通信企業(yè)所進行的任何商業(yè)運行所必須的基本的業(yè)務(wù)過程,我們將衛(wèi)星運營企業(yè)管理劃分為若干功能部分,主要包括企業(yè)發(fā)展規(guī)劃,品牌管理、市場調(diào)研和廣告,財務(wù)和資產(chǎn)管理,人力資源管理、利益相關(guān)者和外部關(guān)系管理,企業(yè)質(zhì)量管理、流程、IT規(guī)劃和架構(gòu),知識管理和黨群紀(jì)檢管理,如圖5所示。
5衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架的系統(tǒng)集成
衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架通過自頂向下和分層分級分解方法,描述了整個衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)運行過程,涵蓋了衛(wèi)星通信企業(yè)的完整業(yè)務(wù)鏈,包括衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施、運營服務(wù)、衛(wèi)星建造商、衛(wèi)星應(yīng)用供應(yīng)商和合作伙伴等部分,形成了一個全方位的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)框架模型,如圖6所示。同時,我們可通過分層分級分解方法,根據(jù)任務(wù)需要,對衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基礎(chǔ)框架模型各個過程開展更進一步細(xì)化和發(fā)展,形成更為詳細(xì)的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架第二層級視圖,如圖7所示。此外,在基礎(chǔ)框架的一、二級視圖基礎(chǔ)上,我們可以進一步細(xì)化和描述業(yè)務(wù)關(guān)鍵環(huán)節(jié),很簡便的繪制出各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的直觀流程圖。綜合以上研究成果,我們認(rèn)為,衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架提供了一個企業(yè)內(nèi)部整體活動圖景的全方位描述,可結(jié)合運用錢學(xué)森綜合集成思想,以基本框架為指導(dǎo),利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以人機集合的方式,開展衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的運營管理平臺建設(shè)、企業(yè)知識共享庫建設(shè)、流程重組、機構(gòu)優(yōu)化調(diào)整等現(xiàn)實工作,助力企業(yè)實現(xiàn)運營管理的流程化和智能化,進一步提高運營效益和服務(wù)水平。本文所建立的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架強調(diào)以客戶為中心,面向外部客戶提供業(yè)務(wù)交付??蔀樾l(wèi)星通信企業(yè)的高層決策者提供了一個便利的評估工具,可以用于評估、指導(dǎo)整個企業(yè)的業(yè)務(wù)活動,使得企業(yè)中的所有組織都能夠識別企業(yè)職責(zé)范圍內(nèi)的重要生產(chǎn)管理過程;為衛(wèi)星通信運營服務(wù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、高效化服務(wù)提供思路;并能夠以一種低成本高效率的方式實現(xiàn)企業(yè)自動化,增強服務(wù)提供商的企業(yè)管理能力,為企業(yè)提質(zhì)增效打下堅實的基礎(chǔ)。衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架的主要優(yōu)點和功能還體現(xiàn)在:一是在戰(zhàn)略方面體現(xiàn)了對衛(wèi)星和其他軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施資源的全生命周期管理和一體化管理的理念。二是在運營方面體現(xiàn)了面向客戶關(guān)系管理、對客戶提供端到端的快速的服務(wù)交付和營銷理念。三是在企業(yè)管理流程方面明確標(biāo)識了企業(yè)管理流程,把企業(yè)管理流程和運營、戰(zhàn)略作為一個整體,以便企業(yè)中的每個人都能夠確定其關(guān)鍵流程,從而使整個企業(yè)在流程框架中高效運行。
2組合導(dǎo)航姿態(tài)估計模型的建立
為降低系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜程度,采用位置和速度的松組合模式,這種模式有兩個優(yōu)點:(1)動中通姿態(tài)估計系統(tǒng)工程實現(xiàn)容易,組合導(dǎo)航算法的計算量小、實時性好;(2)GPS和INS兩個系統(tǒng)保持獨立工作,當(dāng)其中某個系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)可繼續(xù)保持工作,有效地保證了算法的連續(xù)性。選取慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本方程和四元數(shù)隨時間的更新方程作為系統(tǒng)方程。系統(tǒng)的可觀性是考察卡爾曼濾波器性能的重要方法,對于一個完全可觀測的系統(tǒng),狀態(tài)估計的效果取決于系統(tǒng)噪聲和測量噪聲;然而對于狀態(tài)不可觀測的系統(tǒng),即使噪聲的影響很小甚至可以忽略時,仍然得不到狀態(tài)的精確估計。由組合導(dǎo)航姿態(tài)估計的速度誤差方程可知,橫滾角和俯仰角可以通過位置和速度信息間接可觀,而航向角的可觀性取決于載體的機動特性。因此,組合導(dǎo)航姿態(tài)估計航向角可觀性弱,姿態(tài)角估計精度低、易發(fā)散,僅使用組合導(dǎo)航算法無法獲得精確的姿態(tài)角估計值。單基線GPS在路況較好的情況下可以提供精確的航向信息[10],因此,當(dāng)單基線GPS有效時,可以利用單基線GPS航向角作為外部觀測量,改善航向角的可觀性,提高航向角的估計精度。
3算法實現(xiàn)
3.1開關(guān)自適應(yīng)UKF組合姿態(tài)估計算法單基線GPS對空視環(huán)境提出了嚴(yán)格要求,當(dāng)移動衛(wèi)星地球站在行駛過程中GPS信號受到遮擋時,單基線無法輸出精確的航向角。若單基線GPS中的一個GPS天線可以輸出速率信息,此時,可以利用單天線GPS的航跡角進行輔助。在載體直線行駛時,單天線GPS測量得到的航跡角與載體的航向角一致,但是當(dāng)載體轉(zhuǎn)彎時,側(cè)滑角會對航向角估計值產(chǎn)生干擾,使得航跡角與真實航向角之間產(chǎn)生偏差,此時,不可以使用單基線GPS的航跡角作為輔助手段。當(dāng)檢測到載體轉(zhuǎn)彎時,可以通過陀螺積分短時間維持姿態(tài)角的有效輸出。綜上所述,根據(jù)GPS的使用特點和移動衛(wèi)星地球站載體的行駛路況,設(shè)計自適應(yīng)組合導(dǎo)航算法,判斷規(guī)則。當(dāng)單基線GPS收星數(shù)目大于,即能夠提供航向信息時,算法通過單基線GPS航向角輔助進行姿態(tài)估計;當(dāng)單基線GPS收星數(shù)目小于,即單基線GPS不能提供航向信息時,利用GPS航跡角輔助觀測;當(dāng)單基線輸出信息全部無效時,利用陀螺的短時精度保持系統(tǒng)的有效輸出,系統(tǒng)的原理如圖2所示。
3.2參數(shù)切換UKF組合姿態(tài)估計算法擴展卡爾曼濾波(ExtendedKalmanFilter,EKF)是姿態(tài)估計領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛、最為成熟的非線性濾波方法,但是其存在線性化誤差,且當(dāng)線性化假設(shè)不成立或初始誤差較大時,濾波器性能會下降甚至發(fā)散。此外,EKF需要計算狀態(tài)方程的雅可比矩陣,計算復(fù)雜、不易實現(xiàn)。無跡卡爾曼濾波(UnscensedKalmanFilter,UKF)是一個以最優(yōu)高斯近似的卡爾曼濾波器架構(gòu)為基礎(chǔ)所發(fā)展的遞歸式最小均方根誤差估計器,估計精度高,無需計算雅克比矩陣、計算量適中,滿足動中通天線波束指向要求,因此選取UKF作為姿態(tài)估計算法。UKF濾波算法是基于UT變換的卡爾曼濾波算法,其基本思想是用一定數(shù)量的樣本通過UT去近似系統(tǒng)的真實分布,由被估計量的先驗均值和方差產(chǎn)生一批離散的與被估計量具有相同的概率統(tǒng)計的采樣點,其經(jīng)過非線性變換后,生成后驗的均值和方差,基于參數(shù)切換的組合導(dǎo)航采用UKF算法步驟如下。
二、二次變速方法
由于忽略了各模塊內(nèi)部的處理時延,上節(jié)描述的傳統(tǒng)方法的時延,在一次變速的限制下已減至最小。觀察圖2發(fā)現(xiàn),Dt的長度正好是分組編碼附加的全部監(jiān)督碼元的長度。也就是說,除了首個碼組的信息碼元是無延時地輸出外,其它碼組的信息碼元都是被延時后再輸出的。隨著分組編碼不斷在碼組后插入監(jiān)督碼元,越靠后的碼組的延時就越大。要想減少該延時,就必須把首個碼組進入編碼模塊的時刻盡量提前。觀察圖3同樣發(fā)現(xiàn),雖然最后1個碼組的解碼結(jié)果的最早輸出時刻是固定的,但其它碼組的結(jié)果若能盡早輸出,就可以減小時間差Dr的長度。當(dāng)然全部碼組的輸出仍然要互相連接不能分離,供信息解幀模塊使用。為此本文提出一種二次變速的方法,在信息速率和信道速率之間增加中間速率,用于成解幀和編解碼的部分處理。通過將碼組盡早輸入或輸出分組編解碼模塊,進一步減小調(diào)制解調(diào)時延,新方法的成解幀時序分別如圖4和圖5所示。圖4中,信息速率為3kbps的連續(xù)數(shù)據(jù)流經(jīng)緩存后,被提速至中間速率3.625kbps進行信息成幀,并送入分組編碼模塊。同樣不考慮編碼延遲,即監(jiān)督碼元可在高速時鐘下得到。當(dāng)分組編碼模塊使用信道速率輸出時,Dt的長度正好是最后1個碼組的監(jiān)督碼元的長度。其它碼組在中間速率的作用下,與傳統(tǒng)方法相比,因為提前進入了編碼模塊,已經(jīng)被提前輸出了。在每幀包含多個碼組的情況下,新方法在發(fā)端減少時延的效果將更加明顯。圖5中,通過在分組解碼模塊的輸出端使用中間速率,與傳統(tǒng)方法比較,雖然最后1個碼組的開始輸出時刻不變,但其它碼組的開始輸出時刻被提前。繼續(xù)使用該中間速率進行信息解幀后,緩存降速至信息速率的開始輸出時刻也就被提前了。簡單計算可知,此時的Dr約為104.8比特(信道速率)。顯然,中間速率越小,Dr的值將越小。若碼組的信息碼元數(shù)不變,每幀包含的碼組越多,Dr的值也將越小。
1.2性能分析CFDAMA基本接入方式能夠?qū)崿F(xiàn)較好的時延/吞吐量性能。CFDAMA-PA成功的將按需分配和自由分配結(jié)合在一起,采用固定預(yù)約時隙分配的形式來保證用戶接入的公平性和實際業(yè)務(wù)需求量,在信道負(fù)荷較低的時候,其平均時延和固定分配方式保持一致,在信道負(fù)荷逐漸增大和接入用戶數(shù)變化較大時,存在資源利用率下降的問題。CFDAMA-RA在低信道負(fù)荷時由于采用的競爭方式進行接入,對信道利用率更高,但對于用戶接入的公平性卻不能保證,并且存在接入過程中的碰撞,在高信道負(fù)荷時碰撞概率逐漸增大,平均時延性能也急劇下降。CFDAMA-PB通過對上行數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的改進,減小了用戶發(fā)送預(yù)約時隙請求的間隔時間,但隨著信道負(fù)荷的增大,某些用戶會因為其他用戶預(yù)約請求的資源占用導(dǎo)致無法發(fā)出預(yù)約時隙請求,同樣不能保證接入的公平性。因此,如何保證用戶的接入時延和接入過程中的公平性,成為本文的一個研究重點。
2CFDAMA-PRI
2.1CFDAMA-PR由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大多突發(fā)性較強并且業(yè)務(wù)類型呈現(xiàn)多樣性,抽象出來這類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流通常用ON-OFF信源模型來表示[5]。而在此信源模型的情況下,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有很強的突發(fā)特性,用戶的預(yù)約時隙請求也帶有很強的隨機性和不確定性?;镜腃FDAMA接入方式此時由于多次請求造成的再分配策略和預(yù)約請求的沖突概率增大,在信道負(fù)荷較高和接入用戶數(shù)逐漸增大時,其性能受到明顯的影響。CFDAMA-PR協(xié)議在用戶時隙申請階段對發(fā)送隊列的堆積狀況進行判斷,比較當(dāng)前時刻和上一時刻發(fā)送隊列中數(shù)據(jù)分組的差值Δ,如果Δ>0表示當(dāng)前發(fā)送隊列有數(shù)據(jù)包的堆積,則通過加權(quán)的方式向星上調(diào)度器發(fā)送更多的預(yù)約時隙請求[6]。該協(xié)議的好處在于實際應(yīng)用中可以根據(jù)用戶發(fā)送隊列的堆積情況獲得更多的分配時隙,能在突發(fā)數(shù)據(jù)分組到來情況下實時的將新的數(shù)據(jù)分組發(fā)送出去。因此,本文在CFDAMA-PR的基礎(chǔ)上提出了基于用戶優(yōu)先級排序的改進協(xié)議CFDAMA-PRI,優(yōu)化星上調(diào)度算法,進一步保證接入的時延性能和接入的公平性。
2.2用戶優(yōu)先級排序在對CFDAMA-PRI優(yōu)先級排序的詳細(xì)描述過程中,設(shè)置如下的參數(shù)。在衛(wèi)星收到上行鏈路幀之后,進入星上處理的優(yōu)先級排序階段。資源調(diào)度器的按需分配表如表1所示,每個預(yù)約用戶都含有優(yōu)先級條目,衛(wèi)星在收到上行幀之后,首先獲取每個用戶的預(yù)約時隙數(shù),按照從高到低的順序?qū)τ脩暨M行排序并設(shè)置優(yōu)先級號prinumber_i,優(yōu)先級號越小代表當(dāng)前用戶申請的預(yù)約時隙數(shù)越多,然后根據(jù)優(yōu)先級號從小到大的順序依次將用戶ID填入按需分配表中,因為有預(yù)約時隙申請并且foreslots_i>0的用戶排在按需分配表的前端,所以由表1可以看出,a≤k。如果frame_slotsremain>0,代表當(dāng)前還有剩余時隙可供自由分配,此時資源調(diào)度器實施按需分配方式,將已經(jīng)分配過的用戶從按需分配表中刪除,同時在自由分配表中將該用戶移到表的尾端,按需分配完成之后,資源調(diào)度器為自由分配表中的用戶輪詢分配剩余時隙,直到將剩余時隙分配完。由于按需分配中用戶的優(yōu)先級設(shè)置,有預(yù)約時隙申請的用戶在自由分配表的尾端仍然是按照優(yōu)先級號從小到大的順序進行排列,這樣可以保證在輪詢的過程中時隙需求量大的用戶仍然可以得到更高的時隙分配權(quán)。CFDAMA-PRI的下行幀同樣分為控制部分和數(shù)據(jù)部分,如圖3所示,資源調(diào)度器根據(jù)按需分配表中各個用戶優(yōu)先級號從小到大的順序?qū)㈨憫?yīng)信息填入相應(yīng)的時隙中。當(dāng)用戶收到下行鏈路幀時,時隙請求量越大的用戶就能越快的獲取衛(wèi)星的分配時隙。
3仿真分析
本文采用OPNET仿真平臺[7],將基本的CF-DAMA-PA、CFDAMA-PR和改進的CFDAMA-PRI進行對比仿真。具體的仿真參數(shù)設(shè)置如表2所示。對信道負(fù)荷固定但用戶數(shù)目變化條件下的仿真結(jié)果進行分析,目的是為了得出CFDAMA-PRI的時延性能和在用戶接入公平性方面的優(yōu)越性。選取信道負(fù)荷為0.8,用戶數(shù)目依次為5、10、20、40、80,CFDAMA-PA的預(yù)約時隙數(shù)為20,得到的仿真結(jié)果如圖5、圖6所示。由仿真結(jié)果可以看出,當(dāng)系統(tǒng)中用戶數(shù)不斷增大時,由于CFDAMA-PA在一個鏈路幀中僅使用了一部分時隙用作預(yù)約請求時隙點,那么更多有請求的用戶就無法通過預(yù)約時隙點接入鏈路幀,加之信道負(fù)荷較大,突發(fā)數(shù)據(jù)強,用戶申請時隙的不確定性也大。如果增大預(yù)約請求時隙數(shù)的比例也會以犧牲數(shù)據(jù)時隙為代價,平均時延和隊列的分組累積同樣會增加。CFDAMA-PRI則采用CFDAMA-PR對信源突發(fā)數(shù)據(jù)分組的計算方法,并使用優(yōu)先級排序的方法對時隙需求量大的用戶給予更高的時隙分配權(quán),確保了用戶的可接入次數(shù),降低了時延,提高了接入公平性。