功率约束下的星地协作网络中断概率分析

针对星地协作网络，考虑中继节点转发卫星节点信号时会受发射功率和干扰功率约束，提出了一种基于中继节点与目的节点间链路最大信噪比准则来选择中继节点的放大转发部分中继选择策略。在卫星链路遭受阴影莱斯衰落和地面链路遭受瑞利衰落情况下，推导出系统中断概率下界的闭合表达式。仿真结果表明了理论分析的正确性，并展示了不同阴影莱斯信道参数、不同中继数目、不同功率约束对中断概率的影响。     

一种新的GEO/LEO双层星座路由算法

针对多层卫星星座网络的复杂通信环境和特殊应用背景,提出一种新的基于优先级的星上分布式路由算法（PDRA）。PDRA算法采用新的分层管理策略,根据信息重要程度设置优先级,在拓扑快照起始时刻进行路由计算与更新,信息传输过程中采用拥塞回避策略。理论分析和仿真验证表明,PDRA算法与现有典型卫星星座网络路由算法相比性能优越,能够很好地利用GEO/LEO双层星座特点,有较低的数据丢包率和较高的吞吐量,可有效避免链路拥塞,并能保证重要信息实时可靠传输。     

基于星上自适应FEC的卫星数据分发

为了解决卫星数据分发系统中雨衰对下行链路的异构性影响,建立了基于再生转发器和多波束技术的卫星数据分发系统简化模型,提出了采用星上自适应分组级FEC（Forward Error Control）的下行链路差错控制方法,针对下行链路的降雨等级自适应选择纠错码率,在不占用上行共享链路的情况下,实现对下行链路差错控制的动态调整,给出了采用RSE码的星上自适应FEC的算法公式,通过MATLAB软件和端到端的FEC技术进行了仿真比较分析,结果表明,当下行链路降雨率小于50%时,网络吞吐率可提高12%~25%。该策略可以为多波束宽带卫星数据分发系统的设计提供参考。     

小卫星星座非IP组网建模与仿真

针对移动IP技术需要依赖地面的家乡代理完成每个卫星地址注册与解析的不足,给出一种新的非IP构架的小卫星星座组网模型,并设计相应网络通信协议.组网模型不使用中高轨道卫星做数据与测控中继节点,在星际链路上使用定向天线指向器保证星际链路的连续性和链路切换.在OPNET平台上设计了通用的卫星节点通信模型和一个基于加权最短路径算法的卫星路由信息协议(SRIP),并进行了星座组网仿真实验.仿真结果验证了星座组网模型设计的正确性.该模型为小卫星星座依赖于自身网络,而不依赖于中高轨道卫星做中继完成网络测控提供了一种新思路.     

一种无人机载超视距通信系统

针对中、高空长航时无人机超视距通信系统普遍采用Ku频段卫星中继存在信号可用带宽有限、干扰源众多、机载端设备较大的现状，提出了一种基于Ka频段卫星的无人机超视距通信系统总体与分系统工程实现方案，并给出了关键设计要素。在详细推导链路计算公式基础上，以前向速率为51.2 kb/s、返向速率为8 Mb/s为例进行了链路余量预算与数值仿真分析，并与传统Ku频段方案在传输速率、抗干扰能力、天线口径等方面进行了分析比较。结果表明，在同等条件下所设计的系统性能可提高20%左右。飞行试验结果验证了该方案的合理性、可行性、有效性和工程可实现性，为无人机超视距通信系统总体设计和工程实现提供了思路与参考。     

一种星地一体化路由设计的卫星IP网络

现有大部分支持IP的卫星系统只是提供一个连接地面路由器的物理通道,难以满足 宽带接入、多媒体服务以及星地网络一体化等新的需求。为此,提出了一个分组传输和交换 均 基于IP的GEO卫星系统,并从传输网络和路由结构两方面进行了描述。并针对星上资源紧张 的现状,采用了一种地面路由星上交换的新设计思路。通过星上IP交换可实现大量终端间的 单跳通信,一个可扩展的集中式IP路由结构可有效减少通过卫星的路由流量,使得通信效率 提高的同时,能实现卫星网络与Internet的无缝兼容。     

基于灰狼算法的无线网络组播路由优化

针对无线网络中资源受限的组播路由问题,考虑网络节点的节点度限制和网络链路的带宽约束,以最小化组播路由开销为目标,提出了一种二进制编码方式的基于灰狼优化算法的组播路由策略。在给定的网络拓扑下,基于灰狼优化算法的组播路由策略可以迅速找到一棵包含源和目的节点的最小开销组播树。仿真结果表明,相比于遗传算法,所提出的基于灰狼优化算法的组播路由策略可以得到一棵开销更小的组播树,并且在相同的时间复杂下具有更强的算法稳定性。     

策略路由在多出口企业网络中的应用

采用策略路由和nat等技术,对企业网络多出口链路实现出口路由选择、控制流量费用的解决方案.通过对网络出口路由器的配置,有效解决了企业内私网ip地址段访问外网的合法路径,合理优化网络资源,提高网络访问速度和质量,便于企业网络管理工作.     

面向用户随机分布的NOMA-卫星通信网络性能分析

针对基于正交多址接入（Orthogonal Multiple Access,OMA）技术的卫星通信网络资源利用率低的问题,提出了一种基于功率域非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）技术的上行链路卫星通信方案。该方案在用户随机分布的前提下,利用最大或受限的发送功率同时同频发送信息给卫星节点,并采用串行干扰消除（Successive Interference Cancellation,SIC）方法提取各用户信息。通过构建用户随机位置信息与波束增益关系,分析了用户分布对系统性能的影响。通过仿真验证了基于NOMA技术的卫星上行通信网络在系统遍历容量方面具有的优势,并分析了关键参数对系统性能的影响。     

高空平台站空地链路信道建模与QualNet仿真

高空平台站通信是实现中继通信的重要手段,其受大气效应及多径效应制约严重,但网络仿真器中缺少针对高空平台通信系统的准确信道模型,无法进行有效的仿真分析。为此,从分析ITU-R模型与Ricean模型出发,在此基础上改进QualNet仿真器内置的信道模型,使之基本实现对真实空地链路信道的近似模拟,将该信道模型应用于网络仿真中,并分析信道特性对空地链路性能的影响。最后,搭建了基于QualNet的半实物仿真平台,进一步增强了空地链路仿真的准确性和合理性。该信道模型及仿真平台对高空平台站通信系统的参数设计、性能分析具有重要意义。     

浅析LEO卫星网络中的QoS路由问题

LEO卫星网络能够提供全球覆盖,为任何地点的用户提供适时应用服务。然而由于LEO的高速运动,LEO卫星网络的网络拓扑一直处于动态变化的过程中。文中首先分析了在这种动态变化的网络环境中QoS路由面临的新问题,接着提出了解决这些问题的几点考虑。     

卫星导航系统上行注入的研究现状与发展趋势

上行注入系统是卫星导航系统的生命线,是卫星导航系统不可或缺的一部分。详细研究了国外全球卫星导航系统和区域卫星导航系统的上行注入方案：全球定位系统（GPS）正由GPS II阶段过渡到GPS III阶段,上行注入也从全球布站的单星直接注入方案转变为本土布站的基于星间链路转发的注入方案,“伽利略”（Galileo）采取了全球布站的单星直接注入方案,而俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）、准天顶卫星导航系统(QZSS)和印度区域导航卫星系统(IRNSS)采取了本土布站的单星直接注入方案。随着各大全球系统逐步研究、规划和开发星间链路,基于星间链路转发的上行注入方案势必成为全球系统的上行注入方案发展趋势,链路协同注入和高速传输也必然成为该方案的关键技术。     

动态星间链路分析及其STK/Matlab实现

为了动态分析星间链路,提出了一种用来精确计算星间链路的距离“交点”模型,利用该模 型可以 使星间链路距离的误差仅为米级。在此基础上建立多普勒频移和链路预算动态分析模型,并 以STK(Satellite Tool Kit)/Matlab接口实现。最后以24/3/2构型Walker星座为例仿真 ,得到多普勒频移及其变化率、载温比、门限余量等系统设计所必需的多组参数。     

不同调制方式下高斯信道容量的计算

计算不同调制方式下的信道容量对实际通信系统的信道编译码设计具有重要的理论意义。首先从Shannon信息论出发,介绍了平稳无记忆连续信道与加性白高斯噪声信道容量的定义。接着利用互信息与微分熵的相互关系,推导了几种常用的不同调制方式下高斯信道的容量,并给出了相应的信道容量闭合计算表达式。通过将电力卫星通信信道模拟为高斯信道,对采用无速率信道编码联合不同调制方式的卫星通信进行了数值仿真。仿真结果显示,通过推导得到的闭合表达式计算信道容量,能对实际卫星通信的编码速率、译码启动条件的确定起到很好的理论指导作用。     

小仰角下移动卫星通信性能的改善及仿真

移动卫星通信系统为功率受限系统,相对地面移动通信而言,其链路余量较小,而且由于多径及遮蔽效应,当系统工作在小仰角时,其信号衰落可达到30dB,这对系统的设计提出了严峻的挑战。本文研究了信道编码和交织技术在移动卫星通信系统中的应用。通过仿真,得到了应用该技术对不同仰角特别是小仰角条件下系统性能的改善程度。同时,在研究信道相关的基础上,给出了交织相关参数的设计准则。     

日本天基情报侦察系统发展分析

本文就日本利用本国多用途民用遥感卫星和借助别国力量获取卫星图像信息为其军事服务，直至建立日本独立的军事侦察卫星系统这一发展天基情报侦察系统的策略进行了评述。同时，对日本天基情报侦察系统装备情况及其可能达到的水平也作了简略的阐述。     

适用于高动态平台的TDM/FDMA+令牌环卫星混合多址接入协议

对卫星通信中比较常用的多址接入方式进行了比较,提出了一种固定分配与自由分配相结合的卫星混合多址接入协议,对指标性能进行了分析。试验结果表明,该协议具有业务接入灵活、卫星频带利用率高、系统实现简单等特点,适用于高动态平台卫星通信。研究内容对相关工程应用具有一定的参考价值。     

海事卫星通信系统VoIP技术的应用分析

随着VoIP技术的发展,VoIP技术结合卫星通信网络的应用越来越广泛。Inmarsat卫星系统是地球同步轨道系统,网络传播时延大,卫星VoIP电话的语音通信是否可行值得研究。结合VoIP关键技术和海事卫星通信语音通信应用场景,探讨了基于Inmarsat卫星网络实现VoIP技术的方案,并分析出此方案下VoIP系统通话过程的单向时延为350 ms,低于ITU G.114的400 ms的要求。在实际使用环境中进行了测试和验证,结果表明,基于Inmarsat网络下实现VoIP的方案是可行的。该方案实现复杂度低,可以方便地实现Inmarsat网络与地面电话网之间的互联互通,也可以为我国自主研制的宽带卫星通信系统实现VoIP技术提供参考。     

Ku波段通信卫星模拟转发器设计中的关键问题

转发器是通信卫星中的通信分系统,是通信卫星的核心。模拟转发器作为通信卫星转发器地面测试的专用设备,主要用于模拟该转发器的频率关系及电平关系。在介绍转发器的结构、特点的基础上,对转发器噪声系数、增益分配、电磁兼容等转发器设计中的关键问题进行分析,并给出某一采用一次变频体制方案的Ku波段模拟转发器的系统实现方法。最后得到系统测试结果,证明了设计的可行性和可靠性。