全球覆盖稳定拓扑LEO/MEO双层卫星激光网络设计

利用覆盖带法,设计了全球连续覆盖低轨道(LEO,lowearth orbit)/中轨道(MEO,mediumearth orbit)双层卫星光网络结构。LEO层是一个零相位因子walkerdelta星座,系统具准静态的Mesh逻辑结构。MEO层由赤道和极地轨道两个轨道组成,补充了LEO层对赤道地区覆盖的不足。覆盖性能结果表明,该网络上升轨道卫星对全球提供99.9%的平均覆盖,对我国提供100%的覆盖。链路性能仿真表明,双层卫星网络结构网络拓扑稳定,相邻节点仰角变化范围小,非常适合激光链路,与国外同类型星座相比所需卫星数少。     

LEO/MEO通信系统ISL性能分析与设计

由低轨(LEO)和中轨(MEO)卫星构成的卫星通信系统可以充分利用LEO和MEO的各自轨道优势,具有较好的组网通信性能。在LEO与MEO卫星之间建立星间链路,使卫星之间存在直接的通信路径,可以提高网络的自治性,减少传输时延,降低对地面站的依赖。本文首先分析建立MEO星座与低轨LEO星座星间链路的可行性,然后通过STK软件仿真影响LEO/MEO星间链路特征参数的变化情况,进一步分析LEO/MEo星间链路预算。     

星地相干光通信中的自适应光学系统带宽研究

针对星地相干激光通信,研究了自适应光学的系统带宽对通信性能的影响。对于特定校正阶数的自适应光学系统,得到了系统需求的控制带宽,并对比了同步轨道(GEO)卫星对地链路和低地轨道(LEO)卫星对地链路。结果显示低轨卫星链路所需的控制带宽远大于同步卫星链路,原因来自于低轨卫星和地面站的高速相对运动产生的垂直链路风速,同时低轨卫星对地链路对自适应光学的带宽需求和天顶角是成反比关系的。分析了低轨卫星对地相干激光通信链路混频效率和自适应系统带宽以及校正阶数的关系,结果表明,200 Hz的闭环带宽完全可以满足需求,当达到100Hz带宽之后,增加变形镜单元数对混频效率的提升更为有效。     

面向6G通信的多层低轨卫星网络路由算法

在面向6G的移动通信网络中,低轨卫星网络（LEO, Low Earth Orbit）运行高度低、时延小,可大范围部署实现全球广域低时延通信。当前低轨卫星星座正朝着多层轨道面发展,多层轨道的跨层链路增加了数据传输路径,但跨层轨间链路的频繁通断,增大了多层LEO网络层间路由选择的难度。为此提出了一种面向6G移动通信的多层LEO卫星网络路由算法。首先建立跨层链路,面向端到端传输时延和可靠性需求,分析影响跨层轨间链路频繁通断的因素,基于LEO卫星网络虚拟位置思想,选择卫星节点对建立可靠跨层链路;然后实现路由选择,基于所建立的跨层星间链路,采用时空演化图模型刻画动态网络拓扑,设计最短路径算法计算最佳传输路径。最后,构建三层卫星网络场景对所提算法进行仿真验证。结果表明,相对于现有方法,所提算法在端到端时延和可靠性均有明显提升。     

基于STK的LEO卫星光网络设计及性能分析

文中设计了适合星间激光链路的LEO层卫星网络,并对同轨道内和轨道间链路进行了分析,建立了每个轨道内一颗主卫星,轨道间通过主卫星相连的网络。最后,对链路的稳定性以及覆盖性能进行了研究。     

一种MEO星座的覆盖性能及组网方案分析

地球静止轨道(geostationary earth orbit,GEO)卫星轨道位置资源稀缺已久,巨型低轨卫星星座的发展浪潮使得低轨轨道资源也变得空前紧张,中地球轨道(medium earth orbit,MEO)星座作为GEO和低地球轨道(low earth orbit,LEO)星座的折中,必将成为各国博弈的角逐场,参考世界各MEO星座和我国国情,提出了一种(6+4)MEO星座方案,并使用STK(Satellite Tool Kit)软件对星座覆盖性能、星际链路特性和信关站选址及覆盖性能进行了仿真分析,该方案通过地面站中继实现轨道间通信,有效规避了利用星际链路实现轨际通信时存在的各种问题,使系统得到简化、可靠性得到提高,在全球低轨卫星轨道资源紧张的形势下具有很强的战略价值。     

一种中高轨混合的多层卫星骨干网络架构设计

卫星骨干网络将向宽带与中继融合方向发展,为陆、海、空、天基用户提供全球骨干传输、宽带接入、全域通联等服务。该文针对全域用户通联的新需求,创新采用“卫星骨干网络/全域用户接入”模型,提出一种具有层内、层间星间链路的中高轨混合的多层卫星骨干网络架构(3GEO+3IGSO/24MEO)。对该架构的全域覆盖性计算分析,得出该多层卫星骨干网络能够实现地球表面到地球同步轨道高度(约36000 km)全域100%覆盖,并为全域用户提供多重接入能力。进一步对路径数、最少跳数、最小时延等关键网络性能指标分析比较,说明了该架构中轨卫星与高轨卫星之间存在层间星间链路的必要性。分析结果表明:该架构能够满足全域宽带接入和全球骨干传输的需求。     

双层卫星星座层间链路几何参数特性研究

LEO/MEO双层卫星星座是现代卫星通信系统星座研究的热点。运用理论分析的方法,对LEO/MEO双层卫星星座层间链路的链路距离、仰角、方位角等几何参数进行了研究,给出了各自的计算公式,并进行仿真分析。通过仿真发现,层间链路几何参数变化的突出特点是变化范围大、变化剧烈且周期性不明显。     

一种新型三层卫星光网络结构

依据空间卫星网络分层化设计的思想,提出了新型GEO/MEO/LEO三层卫星激光通信网络结构.阐述了上层负责资源调度、路由表发布和下层负责承载业务的基本原理、网络吞吐量大、鲁棒性强等特点.     

GEO与LEO双层网络协同频谱感知研究

针对低轨卫星(Low Earth Orbit,LEO)单星感知能力弱的问题,提出基于任务驱动的GEO与LEO双层网络协同感知模型,利用GEO作为网络骨干节点,承担任务评估与协同算法的实施,LEO卫星根据GEO指令对任务目标频谱感知。为了兼顾多星协同感知中相互矛盾的漏检概率和虚警概率,提出基于联盟博弈的多星协同算法,并以任务目标数目作为划分联盟数量,LEO卫星形成一个个联盟分别对目标进行感知。仿真结果表明,基于GEO与LEO双层网络协同频谱感知算法能够改善频谱感知性能,降低频谱检测中的总体错误率。     

一种新型中轨卫星移动通信系统设计简介

本文提出了一种新型的中轨卫星移动通信系统设计方案,该系统的特点是采用特殊中的轨赤道轨道卫星星座,所需卫星数目少,成本低,采用波束相对地面静止的凝视天线,避免了由于卫星和地面终端移动造成的通信中断和由此而需的波束切换技术,可靠性强,采用国内技术能技术的通用小卫星平台,制造成本低,投资风险小,文中给出了系统结构,特性参量及工作原理的简单描述,讨论了所需的关键技术和存在的问题。     

Future technologies for very high throughput satellite systems

In this paper, we investigate the possible satellite's role and technical solutions required for providing broadband services complementing the terrestrial fifth generation wireless standards. First, we review the satellite networks use cases, services, and system requirements. Then we investigate the satellite potential purpose for broadband service provision and the associated challenges with focus on the system and space/ground technological aspects. Different architectural satellite network solutions are illustrated jointly with the key system design trade‐offs. Particular emphasis is dedicated to the payload architecture. Finally, we illustrate the space and ground segment technologies enabling the successful satellite contribution to broadband services provision.     

宽带卫星多媒体标准化

欧洲电信标准学会（ETSI）正在研发未来宽带卫星系统的标准,本提供对ETSI研究工作的总看法，同时还提供其它标准组织，例如DVB计划，ITC和TETF的研究情况，探讨潜在的应有领域。     

从能用到好用 卫星通信技术发展趋势分析

本文从卫星通信技术和应用发展历史提出从“能用”到“好用”的技术发展方向,并从业务、网络、标准、终端等方面对卫星通信的近期发展趋势进行整理和分析,提出发展关键在于保持全球覆盖优势的同时,降低应用成本、提升网络能力,并与地面通信手段相融合,拓宽卫星互联网应用市场。     

卫星技术在地震行业中的综合应用

针对地震行业用户对卫星技术的需求,结合卫星遥感、卫星通信及卫星导航技术的特点及优势,介绍了一种应用于地震行业的卫星综合应用系统方案,探讨了如何建立地震行业防震减灾的卫星综合应用服务平台,提高防震减灾水平。     

卫星移动通信系统星间链路设计

通过对现有的卫星移动通信系统星间链路的分析发现 ,不但卫星移动通信系统星间链路的指向具有周期性变化的特性 ,而且星间链路的相对距离也在周期性变化。这种星间链路指向的周期性规律变化 ,为星间通信链路的搜索建立以及星间通信设备的设计制造提供了研究的方向和理论依据。对星间链路的误码率的分析 ,主要探讨了由于卫星星体振动而引起的通信误码与振动的标准偏差 (幅度 )、通信所使用的光波波长、发射到接收的距离以及激光波束半径之间的关系 ,为实际星间链路的设计打下了坚实的理论基础。     

利用宽带卫星网接入因特网

文章简单回顾窄带卫星网络,介绍利用宽带卫星链路接入因特网的特点和好处,讨论卫星与陆地网络的互联、卫星链路上的TCP/IP协议和卫星网络的移动管理等关键技术问题。     

Satellite DAB

Service requirements for digital audio broadcasting (DAB) from satellites are presented, and plans for implementing such systems in various countries are surveyed. Technical and economic constraints, including satellite transmitter power, frequencies of operation, transmission bandwidth, service interference and user receiver design are discussed particularly for DAB systems employing mobile receiving terminals where transmission outage from blockage and multipath fading must be addressed. Transmission performance improvement techniques such as spatial diversity, modulation, coding and interleaving are described. An illustration of a specific satellite DAB system design is presented to show the technical and economic feasibility of such new services.     

卫星位置高时空分辨率实时预报的FPGA实现

针对高时空分辨率的卫星信号模拟问题,设计了卫星位置实时预报方法。该方法基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）器件,根据卫星轨道参数,在每个模拟信号的采样时刻计算并给出卫星位置,最大限度地支撑模拟器给出高精度模拟信号。仿真结果验证了该方法的有效性。     

GNSS卫星定轨的激光测距校验──GNSS测量成果应用问题之三

文章论述了卫星激光测距校验GNSS卫星定轨的实施方法.