基于跳波束的新一代高通量卫星通信系统设计

发布时间：2021-06-06 20:23

　　跳波束技术为卫星资源的灵活分配和高效利用提供了实现基础,被认为是新一代高通量卫星的关键技术。以业务驱动、资源高效利用、随需覆盖为目标,从系统架构、通信体制、工作机理、资源分配和波束跳变图案设计、用户接入策略、空口协议设计和系统工作流程等维度,自顶向下为基于跳波束的高通量卫星通信系统设计提供可行性方案、奠定技术基础,可以满足天地一体化信息网络灵活机动的信息服务,以及高可靠、大容量传输的天基骨干网需求。 

【文章来源】：通信学报. 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

实现站址分图1系统组成号的变频

牟ㄊ????咭滴袂肭蟮?波束分配更多的资源；而公平性目标函数则保证系统公平性，为高、低业务请求同样分配相应的资源。当信道条件发生变化时，公平性目标函数依然根据各波束的业务请求进行公平分配，保证每个波束业务请求的满足率相同；而n阶差分目标函数在信道条件的不同的情况时，系统信道条件好的波束比信道条件差的波束可以获得更多的容量。另一方面，权重目标函数可根据用户业务的轻重缓急，设置不同的权重值ω，以满足应急通信、突发业务等重点用户的需求[34]。因此需要根据系统场景和业务需图2波束跳变周期和波束驻留时间工作机制

。2)时间分片的波束切换是跳波束技术的核心，但波束切换不可避免地带来切换时延，如何避免切换时延对数据传输造成的影响，是超帧设计亟待解决的问题。为解决以上问题，在兼容DVB-S2X协议的基础上，本文对超帧结构进行优化设计。首先将物理层业务帧按照每90个符号划分为一个容量单元（CU,capacityunit），每16个单元插入一个导频块，解决了同步问题；然后在帧头中插入TDM帧信息，包括波束簇号、波束编号、BHS号、超帧号；最后还需在超帧结尾插入哑元符号块，用于解决切换时延问题。图11是优化后的超帧结构及其与物理层帧的对应关系。各部分的物理意义介绍如下。1)SoSF（startofSF）。由270个正交Walsh-Hadamard码元组成，用于检测和同步超帧，同时标志着超帧开始。2)SFFI（SFformatindicator）。由450个码元组成，用来指示超帧种类、波束簇号、波束编号、BHS图11优化后的超帧结构及其与物理层帧的对应关系

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多波束卫星系统的跳波束技术研究[J]. 王琳,张晨,王显煜,张更新.  南京邮电大学学报(自然科学版). 2019(03)
[2]基于业务优先级的认知卫星网络频谱分配方法[J]. 贾敏,敬晓晔,刘晓锋,刘枫,郭庆,顾学迈.  通信学报. 2019(04)
[3]天基信息网络资源调度与协同管理[J]. 王睿,韩笑冬,王超,周晞,龙军.  通信学报. 2017(S1)
[4]天地一体化信息网络总体架构设想[J]. 吴曼青,吴巍,周彬,陆洲,张平,秦智超.  卫星与网络. 2016(03)
[5]对建设我国“天地一体化信息网络”的思考[J]. 张乃通,赵康僆,刘功亮.  中国电子科学研究院学报. 2015(03)



本文编号：3215077