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针对低轨多波束卫星星座网络中空间段卫星对地覆盖不均匀导致某些区域相对密集,造成严重的波束间干扰与不必要的波束资源开销等问题,提出了在满足覆盖等要求下的波束关闭算法。以多波束低轨星座网络为研究对象,分析并建立了低轨星座网络波束关闭的最优化问题,进而分析并论证了该问题的NP完全属性,给出了探索式求解方法。以共计3 168个波束的铱星星座网络为仿真场景,仿真分析了所提出的探索式波束关闭算法。仿真结果表明,所提算法仅需要1 913个波束即可实现对全球区域的连续覆盖,降低了39.61%的波束资源开销。 相似文献
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该文针对低轨(LEO)卫星载荷容量受限且功率资源稀缺的问题,面向搭载跳波束(BH)天线的低轨卫星通信系统,提出一种联合跳波束调度和功率分配机制,在满足用户服务质量需求的前提下降低卫星通信载荷功耗,提高卫星通信系统能效。首先建立时延受限下联合考虑波束调度和功率分配的卫星功耗最小化模型。针对网络拓扑的时变特性,基于李雅普诺夫优化方法,将原多时隙优化问题转化为单时隙优化问题,然后采用交替优化的方法获得单时隙问题的次优解。其中,证明波束调度子问题是凸问题,同时通过逐次凸近似和对数变换将功率分配子问题转为凸问题,并提出相应算法获得子问题最优解。仿真结果表明,提出的策略在保证用户平均时延要求的同时,降低了低轨卫星系统平均功耗,并且可通过调整控制参数实现时延和功耗的动态平衡。 相似文献
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朱丹青孙移星唐伦陈前斌 《无线电通信技术》2021,(5):582-589
由于多波束低轨卫星网络具有网络拓扑动态变化、高纬度地区存在波束重叠覆盖现象等特点,可能会引发严重的乒乓切换效应及大量的波束资源浪费.针对该问题,首先设计了卫星星座及多波束天线,建立了低轨卫星网络的覆盖模型,对卫星波束覆盖优化问题进行模拟和分析;其次,基于低轨卫星点波束覆盖、用户位置等约束,以最小化开启卫星波束为目标,提... 相似文献
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星载多波束天线具有广阔的应用前景,尤其适合应用于低轨卫星系统.讨论了星载多波束天线点波束设计的方法,为平衡点波束各覆盖区域的接收增益,借鉴最优化理论思想,提出了一种点波束设计的方法,以全球星系统为例进行分析,结果表明该方法较典型的点波束设计方法具有更高的满意度. 相似文献
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在卫星通信领域中,针对低轨卫星移动通信的研究是近年来的热点,随着移动用户的增加,通过确定用户位置来加强移动通信的管理能够有效降低系统运行负荷。文章将通过构建低轨卫星及多波束模型来分析基于用户位置的低轨卫星波束关闭方法,并根据分析结果来探究用户位置的低轨卫星波束关闭方法的可行性。 相似文献
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在低轨电子侦察、遥感卫星领域,针对非连续覆盖条件下的星座优化设计问题,提出了一种间隔重访的低轨星座设计方法。通过改进极轨覆盖带设计方法,将对地覆盖区域等效为矩形;以对地目标的平均重访间隔时间为输入,从同轨卫星间和相邻轨道面间两方面分析,得到近似最优的星座参数。通过STK仿真验证,设计的星座可满足重访间隔时间要求。 相似文献
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超密集低地球轨道卫星通信网络能弥补传统地面网络频谱资源稀缺、覆盖范围有限的不足,有潜力提供全球大规模接入的高速率服务。由于卫星的高速移动性,卫星通信对天线性能,如波束控制能力和天线增益等,也提出了更为严苛的要求。因此,对一种新型的超材料天线——可重构全息超表面(reconfigurable holographic surface,RHS)辅助卫星通信展开了研究。RHS采用全息原理对超材料单元进行电控,从而实现波束成形。基于 RHS 的硬件结构和全息工作原理,提出了一种 RHS 辅助多卫星通信方案,该方案同时考虑卫星跟踪和数据传输。同时,设计了全息波束成形优化算法以最大化和速率。仿真结果验证了所提方案的有效性并表明了相较于传统相控阵天线,RHS提供了一种成本效益更高的卫星通信支持方式。 相似文献
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在分析低轨卫星通信系统中不同链路所需波束类型的基础上,将所需波束类型归纳为宽波束和可切换点波束两大类,进而提出了用一副相控阵天线来实现这两种波束的方式。以16×16单元顺次旋转切角阵为研究对象,采用最小二乘优化方法综合阵列方向图,得到对地等通量覆盖的宽波束;合理设计波束分布,采用相控阵常规的波束切换功能,得到点波束覆盖图。仿真结果表明,宽波束和可切换点波束均能实现对星下±55°范围的覆盖。相比常规的多天线方式,这种多工作模式波束实现技术大大降低了卫星系统的复杂度,降低了设计、集成、测试和维护卫星天线系统的时间和成本,降低了卫星平台天线布局的难度,因此具有重要意义。 相似文献
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如今,物联网已经应用在经济社会的各个领域,但是由于空间、环境等限制,地面物联网在一些应用场景中表现出了服务能力严重不足的问题。针对这个问题,第六代移动通信技术(6th generation mobile networks,6G),提出将卫星通信与地面通信融合,从而实现全球无缝覆盖。对于卫星通信,卫星通常由太阳能供电,导致能量有限,因此想要实现大规模设备高质量的通信,卫星的能量效率设计非常必要。本文为6G低轨(low earth orbit,LEO)卫星物联网(Internet of Things,IoT)设计了一个能量有效的非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)框架,以支持广域分布设备的大规模机器通信(massive machine-type communications,mMTC)。考虑到LEO卫星的能量有限性和信道状态信息(channel state information,CSI)不准确,本文建立了一个在功率和信干噪比(signal-tointerference-plus-noise ratio,SINR)约束下最大化能效的优化问... 相似文献
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针对低轨卫星环境中的较广波束覆盖范围和较大多普勒频移的特点,研究了能够应用于低轨LTE(Long Term Evolution)卫星移动通信中的随机接入前导及其检测算法。首先,提出多根长序列(MRLS),该序列通过级联多个根序列号不同的短ZC(Zadoff-Chu)根序列构建,可以支持一步定时提前估计;其次,提出一种基于MRLS的随机接入前导检测算法,该算法通过相邻短ZC根序列的共轭相乘产生多个检测序列,再与多个待检序列进行联合差分相关检测,克服了整数倍和小数倍子载波间隔的多普勒频移的影响。仿真结果表明,利用MRLS序列,所提算法对载波频率偏移具有很好的鲁棒性,适用于基于LTE的低轨卫星移动通信系统。 相似文献
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S. A. M. Makki Niki Pissinou Philippe Daroux 《Wireless Communications and Mobile Computing》2003,3(3):385-395
In the modern world of telecommunications, the concept of wireless global coverage is of the utmost importance. However, real global coverage can only be achieved by satellite systems. Until recently, the satellites were in geostationary orbit and their high altitude could not allow real‐time communication such as cellular networks. The development of LEO satellite networks seems to overcome this limit. However, LEO satellite systems have specific characteristics that need to be taken into account. In the same manner, the TCP/IP standard was developed for terrestrial network. The need is then to come up with a solution that would permit the use of TCP/IP on LEO satellite networks without losing too many packets. The idea is to develop a routing algorithm that maximizes the RTT delays compared to the TCP timer granularity. For that matter, we use an FSA‐based link assignment that simulates the satellite constellation as a fixed network for a predetermined time interval. In this configuration, the problem becomes a static routing problem where an algorithm can find the best solution. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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中国低轨移动卫星通信系统星座设计 总被引:15,自引:2,他引:13
本文研究低轨移动卫星通信系统设计中的一个基本问题--星座设计问题,并给邮了我国低圆轨道移动卫星通信系统的星座设计方案,该星座是以三个轨道平面组成的24颗星系统,它的高度为1326km,轨道参数由本文提出的优化算法进行设计,本文用统计的方法对我国低轨系统方案和Globalstar系统(24颗星方案)的覆盖性能进行分析比较,结果表明本文提出的系统对我国的覆盖特性优于Globalstar系统,本文还对圆 相似文献