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随着全球经济和信息交流的迅猛发展,人类也将在未来进入个人通信时代。对于目前正在研究设计的SLWOP低轨卫星移动通信系统,属于低轨宽带卫星通信系统,其地面段接入侧用户站和信关站具有四层协议层:网络层,RLC层,MAC层,物理层。系统中对于MAC层与PHY层协议进行了详细定义,但两层之间的通信并未涉及,因此针对该系统MAC层与PHY层的通信问题亟待解决。针对这一现状,本文的主要工作内容和创新之处如下:一、研究并提出基于SLWOP低轨卫星通信系统的MAC-PHY接口协议。通过研究系统结构和框架,分析MAC层与PHY层结构和协议功能,确定MAC-PHY接口承担处理用户站SS和信关站GS的MAC层消息传输协议消息、控制PHY物理层链路处理等重要功能,进一步提出MAC-PHY接口控制面及数据面所需功能,提出基于MAC和PHY帧结构的数据封装模型。二、建立用户站SS与信关站GS的控制面握手通信机制模型,以及数据面握手通信机制模型,确立MAC-PHY接口协议控制面和数据面的三种原语种类,建立通用帧头及消息体结构模型。提出用户站SS与信关站GS数据面握手通信协议同步机制,将各帧进行编号,创建控制信息TransVector,包含系统物理层UL-MAP信息及MODCOD信息,指示上行帧与下行帧的组装,同时保证每一帧的顺序传输。设计用户站SS与信关站GS的控制面参数配置原语、开始结束原语,以及数据面发送开始结束原语、接收开始结束原语、数据发送接收原语的详细内容及功能。三、搭建OPNET平台MAC-PHY接口协议模型,结合系统用户站节点、卫星节点和信关站节点三种节点模型,搭建完成用户站SS与信关站GS的MAC-PHY接口节点、进程、状态转移三层模型,建立同步机制模型及队列机制模型,设计仿真进程处理流程图及状态转移图。模拟上下行链路进行通信仿真,基于整体用户站SS与信关站GS经由卫星的通信流程对建立的MAC-PHY接口模型进行仿真验证,最后将其运用于位置管理业务中,将MAC-PHY接口协议嵌套入位置寻呼中并仿真寻呼成功率,从而进一步验证所研究设计的接口协议可行。