[發(fā)明專利]面向業(yè)務(wù)的衛(wèi)星移動通信GMR 1-3G協(xié)議仿真系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810307858.0
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108540345A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂剛明;朱浩;任品毅
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04W24/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

發(fā)明一種面向業(yè)務(wù)的衛(wèi)星移動通信GMR 1?3G協(xié)議仿真系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括業(yè)務(wù)模擬生成模塊、PDCP協(xié)議層模塊、RLC協(xié)議層模塊、MAC協(xié)議層模塊和PY協(xié)議層模塊，通過協(xié)議層聚合模塊集成調(diào)用業(yè)務(wù)模擬生成模塊和各個協(xié)議層模塊以及數(shù)據(jù)包模塊，實現(xiàn)協(xié)議發(fā)送、轉(zhuǎn)發(fā)和接收的仿真系統(tǒng)構(gòu)架。仿真系統(tǒng)下基于映射的協(xié)議收發(fā)處理方法，它利用數(shù)據(jù)包緩存處理來實現(xiàn)各層協(xié)議包的虛擬映射傳輸，還提供靈活的協(xié)議配置，能實現(xiàn)各種衛(wèi)星移動通信場景的協(xié)議流程。本發(fā)明能夠為用戶提供所需衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)協(xié)議仿真的各個基本模塊，滿足用戶對不同場景環(huán)境的協(xié)議仿真系統(tǒng)設(shè)計需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星移動通信仿真領(lǐng)域，涉及衛(wèi)星移動通信協(xié)議仿真系統(tǒng)的設(shè)計與仿真方法的實現(xiàn)。

背景技術(shù)

衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)具有造價高昂、工作機制復(fù)雜的特點，而系統(tǒng)級的仿真驗證可以快速的、低成本的預(yù)測系統(tǒng)設(shè)計方案的性能，同時降低風(fēng)險、避免在設(shè)計缺陷，因此衛(wèi)星移動通信的仿真是衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)設(shè)計及技術(shù)研究與實現(xiàn)不可缺少的環(huán)節(jié)。

其中，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的協(xié)議仿真對于整個系統(tǒng)設(shè)計至關(guān)重要，協(xié)議棧的設(shè)計是無線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，無論是地面無線通信系統(tǒng)還是衛(wèi)星無線通信系統(tǒng)，都需要通過協(xié)議棧完成信令交互和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸，通過仿真數(shù)據(jù)包在協(xié)議框架下的流動，才能推斷出某條鏈路、節(jié)點甚至整個衛(wèi)星通信系統(tǒng)的性能，如吞吐量、頻譜效率、時延特性及誤包丟包等，為整個衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)的定制提供參考。

GMR-1(Geostationary Earth Orbit Mobile Radio interface)3G系統(tǒng)是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會ETSI制定的可與地面3G核心網(wǎng)互聯(lián)的地球同步衛(wèi)星移動通信標(biāo)準(zhǔn)，由全球移動通信系統(tǒng)GSM標(biāo)準(zhǔn)衍化而來，提供基于同步衛(wèi)星的移動通信業(yè)務(wù)，具有覆蓋范圍廣、頻率利用率高、不受地理條件限制和運營成本影響的特點，是地面蜂窩系統(tǒng)的必要擴展，在人煙稀少地區(qū)以及地面蜂窩系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞時，發(fā)揮著重要的作用。因此對GMR-1 3G協(xié)議進行模塊功能化建模，建立靈活的協(xié)議仿真系統(tǒng)來適應(yīng)多變的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)具有很重要的實用價值和意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種具有可擴展性面向業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的衛(wèi)星移動通信GMR 1-3G協(xié)議的仿真系統(tǒng)及仿真方法，解決衛(wèi)星移動通信協(xié)議仿真系統(tǒng)的缺乏和應(yīng)對衛(wèi)星通信場景變化時協(xié)議仿真可擴展性差的問題。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種面向業(yè)務(wù)的衛(wèi)星移動通信GMR 1-3G協(xié)議仿真系統(tǒng)，包括：

業(yè)務(wù)模擬生成模塊，根據(jù)仿真時間模擬生成VoIP、WEB、FTP、GAME、 VEDIO和FULLBUFFER業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，并且提供業(yè)務(wù)包結(jié)構(gòu)化描述和數(shù)據(jù)流到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換方式；

PDCP協(xié)議層模塊，提供數(shù)據(jù)緩存及釋放接口、數(shù)據(jù)傳輸接口、包頭壓縮和數(shù)據(jù)壓縮算法接口，維護PDCP序列碼，依據(jù)QoS要求調(diào)整PDCP數(shù)據(jù)包順序；

RLC協(xié)議層模塊，提供三種傳輸模式ACK、NACK、透明傳輸，提供PDCP 包的向下劃分與依次傳輸接口、向上按序組裝交付接口、包傳輸校驗與選擇性重傳接口和鏈路自適應(yīng)、加密、丟包檢測、超時判錯以及RLC數(shù)據(jù)緩存及清理；

MAC協(xié)議層模塊，提供RLC數(shù)據(jù)包的復(fù)用與PY數(shù)據(jù)包的解復(fù)用、速率匹配與物理資源分配接口和包傳輸控制接口；

PY協(xié)議層模塊，提供MAC層數(shù)據(jù)包發(fā)送與接收，其發(fā)送過程主要包括加 CRC校驗、編碼、交織、沖擊成形、沖擊復(fù)用、差分編碼、調(diào)制功能，其接收過程執(zhí)行上述過程的逆過程；