卫星物联网系统中卫星侧MAC层协议研究

卫星物联网系统中卫星侧 MAC1协议研究随着5G时代的到来，物联网成了近年来的热门话题，人们期待着一个万物互联的时代到来。如何为海量的物联网终端节点提供通信服务 , 也成了通信领域的研究热点。关于如何在地面上部署物联网的通信网络,在5G中将得到很好的解答。地面网络的覆盖范围通过架设基站来实现 , 会受到地理因素的限制, 同时网络服务也会受到自然灾害的影响。为了覆盖海洋、沙漠之类的偏远地区, 并且提供全天候、抗摧毁性强的通信服务, 各国也在纷纷搭建卫星物联网系统。在卫星物联网系统中, 卫星和地面之间的通信需要有配套的协议支持。本文研究卫星物联网卫星侧的MAC!协议，重点研究了多址接入方法，并且 结合提出的多址接入算法对卫星侧 MAC1协议进行设计和实现。本文 首先调研分析了卫星物联网系统的特点和近年来国内外关于卫星物联网多址接入技术的研究现状。然后针对多接收机协作的多址接入技术进行深入的研究, 结合卫星物联网系统多星的特点, 提出了一种基于预留的多星协作干扰消除 ALOHA勺多址接入方法。通过构建系统模型的方法对提出的多址接入方法的原理和机制进行了详细的阐述, 然后在理论方面通过概率论的理论推导对其性能进行分析, 最后利用MATLABf真对比其和现有经典算法的性能。仿真结果表明，本文提出 的多址接入方法能有效解决多星系统中 ALOHA勺碰撞问题，并且在吞 吐量和丢包率方面均优于对比算法。之后结合本文提出的多址接入算法，对卫星侧MAC1协议的功能模块进行设计。并且结合协议的层间 交互对协议架构和接口进行设计。最后在windows上通过C语言编程实现协议的处理流程, 对设计的协议进行验证。运行结果表明, 设计的MACg协议能够正确运行。