MF-TDMA卫星通信网络仿真

bit 的泊松分布，总的站数是100 个，信道重发3 次，重发时间服从指数分布; ③卫星延迟时间为0. 27 s;④中央站为1 个网控站，服务速率为9 600 bps; ⑤假定中央站接收到小站的数据包，即为一次呼叫成功; ⑥站的数量逐步增多。其中，接续时延是指一个呼叫从产生到接通，从而准备通话之前的时间。

2. 3 功率调整参数设置

功率调整机制的建立，需要卫星网络各站参数联动响应，为此用Rational Rose 工具建立的特殊测试流程为: 识别要采用特定路径所需要的输入数据和状态，当满足所有的路径条件时就会沿该路径而行，不满足时给出告警并提示可行指数，所有测试用例中定义的数据需要满足路径条件的特定输入数据和状态。在功率调整测试用例中可设置如下参数。

( 1) 信噪比参数设置

在每个站的参数文件中定义3 个参考突发的信噪比值，以达到期望的链路质量:

最小信噪比( Minimum Es/No) 为70;适中信噪比( Moderate Es/No) 为100;最大信噪比( Maximum Es/No) 为130。

另外，在控制站参数文件中定义一个下行链路控制值。这个参数的意义是: 有多少远端站接收控制站突发信号的质量低于期望值才能导致控制站增大发送功率。

( 2) 雨区发射功率调整

如果控制站检测到它不能将功率电平增加到期望值，它将在参考突发中设置一个标志，告诉各远端站。远端站跟着冻结自己的功率电平。它们从本站的参数文件中读取最新功率电平值。

( 3) 更新、整理、归类

如果控制站处于雨区，参考突发的上行传输衰减将会增加，各远端站将报告接收质量变差。由于当地情况不同，有些站的信号质量会低于最小信噪比 (Minimum Es/ No) 的阈值，当接收信号质量差的站数超过控制站下行链路控制参数值( Down Linkpower Control) 时，控制站在功率控制机制的控制下增加发射功率电平。当下行链路控制值较小时，控制站的反应会早些，功率电平会马上增加。

远端站汇报实际接收的信噪比。“ 最大、适中与最小信噪比”作为控制站的参数，控制站比较报上来的值和控制参数，将值归类。“最大、适中与最小信噪比”作为该站的参数，由远端站自己归类，向控制站报告结果。

3 系统测试

3. 1 同步系统测试结果

通过建立的测试模型，对网络同步系统各参数进行测试得到如下结果: 帧长度的选取首先要考虑卫星链路的传输时延和话音业务对传输时延的要求。话音业务传输时延一般要求在400 ms 以内，卫星链路的传输时延大约为270 ms，同时考虑到传输设备的处理时延，帧长一般不超过110 ms，综合考虑各种因素的影响不小于80 ms 为宜。

为了解决网络规模与主载波帧效率间的矛盾,系统引入了超帧结构。但超帧结构的引入使各站占用申请时隙的机会从一帧一次变成了一超帧一次,根据对话音业务呼叫建立时间限制的仿真，最大超帧长度定为16 帧。
图2 同步保持误差数据统计卫星漂移的典型速率为2. 8 m/ s，系统要求的时钟稳定度为1 ( 10- 8/ 日，典型的同步保持调整间隔时间为一个超帧，以最长超帧16 帧，最长帧长110ms进行分析,仿真同步保持误差小于10 s，保证网络的同步运行。同步误差仿真数据如图2所示。可以看出仿真测试结果满足系统要求。

图2 同步保持误差数据统计

3. 2 业务接入系统测试结果

系统提供话音、数据和视频3 种业务接入，采用MF TDMA 虚路由技术体制，可以组成全网状网。

各站间平均业务互通量为1 Mbps，采取相应的流量控制、排队和调度机制，通过对网络话音业务大话务量的测试仿真，系统的平均呼叫成功率统计如图3 所示，呼叫接续时延统计如图4 所示。

图3 系统的平均呼叫成功率

图4 系统的平均接续时延

在上述业务背景下，系统的呼叫成功率在87%左右，而平均接续时延维持在1. 1 s 左右，这个结果满足网络用户服务质量要求。

4 结束语

使用Rational Rose 工具设计的模型，测试人员可以根据MF TDMA 卫星网络的特点设计出很多测试用例，获得大量数据，很方便地捕获设计缺陷，从而能以较小的代价尽可能多地找出网络设计中存在的各种缺陷，有效指导系统设计，使网络得到最佳的配置。