低轨卫星与无线通信的发展

低轨卫星与无线通信的发展

一、低轨道卫星与无线通讯的发展(论文文献综述)

张美蓉,镐梦婷,王闯,张更新[1](2021)在《高低轨卫星异构网络资源管控策略与技术研究》文中认为随着空间通信技术蓬勃发展,天地一体化信息网络不断推进,卫星通信网络资源管控愈发复杂。由于卫星资源稀缺、资源调度滞后于资源状态信息更新、业务不均匀分布等限制因素,如何进行高效资源管控成为卫星通信发展中亟待解决的问题之一。针对高低轨卫星异构网络系统架构,分析其网络资源管控面临的挑战。在综合分析传统管控架构的基础上,总结出基于分组管理的协同管控架构;针对卫星资源稀缺且分散的现状,阐述卫星网络虚拟资源池管理策略;引入基于深度强化学习的资源调度算法,解决传统调度方法在复杂环境下的失配问题;采用跳波束技术应对业务分布时空二维不均问题。

田开波,杨振,张楠[2](2021)在《空天地一体化网络技术展望》文中研究表明作为实现全球网络无缝覆盖的重要手段,空天地一体化是未来移动通信的重要愿景之一。简要回顾了地面无线移动通信和卫星通信的发展历史,论证了空天地一体化网络技术研究的必要性,并首次定义了网络融合发展的不同层次。随后针对空天地一体化网络中的网络架构、关键技术、融合终端3个方面,展望了未来网络融合的演进。

唐宁[3](2021)在《边缘计算的物联网任务处理策略研究》文中进行了进一步梳理5G网络对任务提出了更低时延的要求,使得原有网络架构不能胜任。移动边缘计算(MEC)被提出并认为是解决网络时延要求的一种可行架构,该架构将计算资源布置在基站侧,相比于云计算,该架构实现更近服务,满足终端对计算资源的需求。热门资源的缓存是降低通信数据冗余的一类思想,在MEC中引入缓存可以将用户需要上传的资源提前预置,从而降低任务上传成本,进一步提高网络性能。终端将自身计算任务卸载至MEC服务器中,在自身资源受限的情况下可以降低任务时延,节约终端能耗。在现实的网络中,计算通信等资源往往会被多个任务同时请求,如何选择卸载策略和资源分配策略对于整个网络性能有着关键影响。MEC中引入的缓存大小受限,不同的缓存方案带来的系统成本下降有着显着差异。因此论文主要研究如下。针对单一无缓存MEC服务器覆盖范围下多用户同时请求任务所带来的资源分配问题提出一种卸载策略和资源分配方案。该场景下MEC服务器不仅被新的任务所请求,同时自身旧的任务还在计算。任务的系统成本由时延和能耗加权求和,每个任务的时延能耗权重各不相同。考虑将服务器中已运行任务占用的资源纳入优化范围,降低整个系统的成本。卸载策略包含新任务的上传与否及分配的资源,以及已运行的任务是否暂停以空置出部分资源。该问题的目标函数为NP问题,为解决该问题,论文中运用改进的鲸鱼算法将其优化,仿真结果显示,所提出的策略可明显降低系统的成本。针对缓存增强的MEC场景,为发挥缓存增强的MEC服务器的优势,需要合理地将用户资源提前预置在基站侧。每个任务本身都有流行度和空间大小以及所需计算量三个基本属性,缓存的优化目标是提升命中率和命中本身带来的收益。网络中缓存方案的确定和计算任务的发起可以分为两个动作,在求解该场景下成本优化函数时也将其分拆为缓存方案设计和计算任务优化两个步骤。首先将缓存方案转化为背包问题,利用动态规划进行递归获得存储方案,之后在该存储方案的基础上利用鲸鱼算法优化计算任务,使其成本最低。仿真结果显示,在通信计算资源使用相同优化方案条件下,合理的缓存放置策略能将缓存带来的效益最大化。无缓存下使用优化方案和有缓存下随机分配资源所带来的算法收益和硬件收益比较,在不同参数下优势会发生变化。在前两部分研究的基础上,将问题拓展到多MEC协作缓存与计算的场景,该场景中每个基站均有一定的计算和存储资源,不同小区内的用户密度不同。多个MEC协作缓存和计算资源,共同服务所有用户。本章中将问题分解为缓存放置、卸载策略和资源分配,设计了综合考虑文件流行度和丰富度的贪婪算法来解决存储问题,运用粒子群算法优化卸载决策与资源分配。仿真证明了算法的有效性和协作带来的增益。

陈奕彤,宋微,李彩霞[4](2021)在《韩国6G研发促进战略研究》文中认为目前,6G研发处于早期探索阶段,关键技术尚未形成共识。在这种情况下,韩国从国家层面制定了6G研发战略,并提出了6G的研发方向和未来展望。可见,韩国顶层对于6G技术布局具有前瞻性,也体现了韩国对6G技术及市场的国家战略和意志。这对于我国来说是一个很好的借鉴,同时也提醒我国要在新一代信息通信技术中占据有利位置,成为6G国际标准的重要贡献者。

王诗涵[5](2021)在《卫星传感网络中三维高效地域群播算法设计》文中提出

潘彦铭[6](2021)在《小型化船载卫星双向动中通无线接入基站研究与开发》文中认为

李壮[7](2021)在《基于干扰控制的LEO和GEO频谱共享方法》文中研究说明

刘坤[8](2021)在《基于5G的星地融合核心网的设计与仿真实现》文中提出

李秋瑾[9](2020)在《基于卫星组网的多普勒频移估计与补偿研究》文中指出随着地面移动通信系统的快速发展,卫星组网通信系统在海上船只、边远地区通讯及自然灾害应急通讯等方面发挥着日益重要的作用。特别是,自2019年国际电信组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)确认5G网络标准以来,以5G为基础的新一代卫星组网通信系统及其关键、热点技术,不断引起广大专家学者的研究兴趣。但是,在卫星通信过程中,多普勒效应会导致信号误码率增加、通信中断,给通信性能带来了严重威胁;同时,通信过程中的多种信道干扰,也会造成接收端接收信号幅度的深度衰落,使得信息传输过程中数据丢失,原始信号不能被正确解调。在此背景下,探究如何降低多普勒频移和信道干扰,并对多普勒频移进行估计和补偿,具有十分重要的理论价值和现实意义。本文的主要研究内容包括:1.通过分析卫星组网通信系统和地面移动通信系统的特征,将5G网络技术和卫星组网通信系统进行融合,构建新型网络通信模式,简称虚拟卫星小区组网通信系统,该系统由一个激活的集中管控单元和多个分布式单元组成。2.分析降低多普勒频移的传统算法,结合虚拟卫星小区组网系统的特点,本文通过集中管控单元辅助地面移动终端快速选择多普勒频移最小的分布式单元,降低卫星通信中的多普勒频移。其中,针对地面移动终端与集中管控单元能否直接连接的不同情况,本文提出了上下行交互和广播信道两种解决方案,进一步保证地面移动终端始终与多普勒频移最小的分布式单元建立通信关系。3.根据集中管控单元的功能,结合集中管控单元和地面移动终端之间、集中管控单元和分布式单元之间的传输时延,分析仿真平台中卫星和地面移动终端的相关数据,实现对多普勒频移值进行准确估计和及时补偿的目的。4.研究分析本文涉及的信道干扰类型及其计算方法,推导出信道干扰指标计算公式;结合卫星和地面移动终端相关数据和位置分布特征,对信道干扰协调方法进行优化,最终确定采用多分频算法进行卫星组网信道干扰协调。针对上述研究内容,结合卫星和地面移动终端的大量数据,本文进行了仿真分析。与传统方法相比,基于虚拟卫星小区的多普勒频移估计算法对降低多普勒频移效果明显,从而提高了卫星通信链路质量和接入成功率。同时,本文还仿真验证了“地面移动终端的地理位置区域不同,多普勒频移值不同”的设想,为解决不同地理位置对多普勒频移的影响提供了仿真参考。此外,仿真结果还表明,多分频算法有效地实现了信道干扰协调,保证了信号传输的可靠性。

徐大剑[10](2019)在《低轨卫星物联网与地面物联网间同频干扰分析》文中指出随着无线通信技术的飞速发展,物联网技术在社会的各个领域得到了广泛的应用。卫星物联网是地面物联网的重要补充和延伸,在海洋、沙漠等无法建造地面物联网基站的地区提供通信服务。为了提高频率利用率,卫星物联网需要和地面物联网共享频率,所以必须充分考虑卫星物联网与地面物联网间同频干扰问题。首先,本文对低轨卫星通信系统和物联网技术进行综述,分析了低轨卫星通信系统和物联网技术的发展现状。对卫星通信系统干扰分析的方法进行综述。本文建立了以铱星系统为参考系统的卫星物联网模型。通过对卫星物联网和地面物联网间混合信道建模,建立了一种新的物联网系统间的干扰分析模型。通过研究在不同发射功率、离轴角和地面小区半径下系统间相互干扰情况,得到物联网系统参数选取范围;随后论文采用自上而下的业务量预测方法来预测卫星系统的业务量分布,使用全球范围内的人口因素、地形因素、国家因素和时区因素等影响因子创新性地建立了低轨卫星全球业务量动态分布模型;最后,论文把全球业务量动态分布模型转换为全球干扰量动态分布模型,通过仿真得到对低轨卫星物联网全球上下行干扰的动态分析,创新性地把物联网系统间干扰分析的区域扩展到了全球范围,并根据干扰分析结果给出关于低轨卫星物联网部署的建议。本文研究了在不同发射功率、离轴角和地面小区半径情况下系统间上下行干扰水平变化情况,对解决两个系统之间同频干扰问题具有一定的参考价值。文中对全球范围内系统间干扰量动态分布的分析结果对卫星物联网在全球的部署提供了一定的约束条件。

二、低轨道卫星与无线通讯的发展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、低轨道卫星与无线通讯的发展(论文提纲范文)

(1)高低轨卫星异构网络资源管控策略与技术研究(论文提纲范文)

1 引言
2 高低轨卫星异构网络系统架构
3 高低轨卫星异构网络资源管控面临的挑战
    3.1 系统架构尚待改进
    3.2 卫星网络资源稀缺分散
    3.3 复杂环境下的资源调度算法失配
    3.4 业务不均匀分布
4 资源管控策略与技术分析
    4.1 基于分组管理的协同管控架构设计
    4.2 虚拟资源池管理
    4.3 基于DRL的资源调度算法
    4.4 跳波束技术
5 结束语

(2)空天地一体化网络技术展望(论文提纲范文)

1空天地一体化网络发展背景
    1.1无线移动通信
    1.2卫星通信
    1.3星地融合
2空天地一体化系统侧演进
    2.1网络架构演进
    2.2关键技术演进
3空天地一体化终端侧发展
4结束语

(3)边缘计算的物联网任务处理策略研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
        1.3.1 联合优化新旧任务最优化系统收益
        1.3.2 缓存增强的边缘计算资源分配研究
        1.3.3 多MEC协作的边缘计算研究
    1.4 文章结构
第二章 边缘计算与缓存相关技术
    2.1 边缘计算技术
        2.1.1 边缘计算发展与架构
        2.1.2 边缘技术关键技术
        2.1.3 边缘计算应用实例
    2.2 边缘缓存技术
        2.2.1 边缘缓存关键技术
        2.2.2 边缘缓存性能评价指标
    2.3 边缘计算成本分析
        2.3.1 边缘计算时延成本分析
        2.3.2 边缘计算能耗成本分析
        2.3.3 基于权重的综合成本分析
    2.4 本章小结
第三章 系统成本最小化的边缘计算任务优化
    3.1 引言
    3.2 系统模型
        3.2.1 通信子模型描述
        3.2.2 任务属性描述
        3.2.3 系统成本建模
    3.3 最小化成本的搜索优化算法
        3.3.1 传统的鲸鱼优化算法(WOA)
        3.3.2 种群划分的鲸鱼优化算法(GDWOA)
    3.4 仿真分析与结论
        3.4.1 仿真参数设置
        3.4.2 基于鲸鱼算法搜索优化结果分析
    3.5 本章小结
第四章 缓存增强的边缘计算任务优化
    4.1 引言
    4.2 系统模型
        4.2.1 缓存增强MEC场景下的任务属性
        4.2.2 缓存增强MEC的系统成本分析
    4.3 收益最大化的缓存算法
        4.3.1 基于贪婪思想的存储算法
        4.3.2 基于背包问题的存储算法
    4.4 缓存增强场景下的计算成本优化
    4.5 仿真分析与结论
    4.6 本章小结
第五章 多MEC协作的边缘计算卸载研究
    5.1 引言
    5.2 系统模型
        5.2.1 多基站下的协作模型
        5.2.2 协作场景下的系统成本分析
    5.3 多基站文件缓存设计
        5.3.1 多基站场景下协作缓存收益
        5.3.2 文件丰富度改进的贪婪缓存方案设计
    5.4 最小化成本的MEC协作优化算法
        5.4.1 粒子群优化算法
        5.4.2 多群粒子群算法设计
    5.5 仿真与分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作内容总结
    6.2 未来研究展望
参考文献
致谢

(4)韩国6G研发促进战略研究(论文提纲范文)

1全球6G 技术的发展现状
    1.1 6G技术的优势以及给社会带来的变化
    1.2全球6G技术的研发投入情况
    1.3各国抢占国际标准的竞争情况
2韩国6G研发战略及蓝图
    2.1开发新一代移动通信技术
    2.2主导6G国际标准化进程,发明具有高附加值的标准专利
    2.3研究和产业双轨发展
3韩国6G研发战略的剖析
    3.1韩国6G研发战略的总体情况
    3.2韩国6G研发战略的推进情况
    3.3韩国6G研发战略的预期效果
4启示

(9)基于卫星组网的多普勒频移估计与补偿研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及论文结构
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文结构
第二章 卫星组网通信系统及多普勒效应
    2.1 卫星组网通信系统
        2.1.1 卫星组网通信系统发展
        2.1.2 卫星组网通信系统分类及特点
    2.2 TN通信系统与NTN通信系统的差异
    2.3 卫星轨道的理论基础
    2.4 多普勒效应对卫星组网通信系统的影响
    2.5 本章小结
第三章 基于虚拟卫星小区的多普勒频移估计与补偿算法研究
    3.1 虚拟卫星小区分析
    3.2 多普勒频移估计与补偿的传统算法
    3.3 基于虚拟卫星小区的多普勒频移估计与补偿算法分析
        3.3.1 地面移动终端可以直接与集中管控单元连接
        3.3.2 地面移动终端不可直接与集中管控单元连接
    3.4 本章小结
第四章 基于多分频算法的信道干扰协调研究
    4.1 通信信道模型分析
        4.1.1 传统通信信道模型分析
        4.1.2 卫星组网通信系统信道模型分析
    4.2 视距概率
    4.3 卫星组网通信系统中信道干扰类型分析
        4.3.1 路径损耗和阴影衰落
        4.3.2 闪烁
        4.3.3 其它衰减
    4.4 基于多分频算法的信道干扰协调分析
    4.5 本章小结
第五章 卫星组网通信系统下算法的仿真分析
    5.1 5G卫星组网通信系统仿真结构设计
        5.1.1 5G卫星组网网络拓扑结构设计
        5.1.2 虚拟卫星小区组网通信系统仿真平台设计
    5.2 卫星组网通信系统的仿真参数设置及多普勒频移估算
        5.2.1 卫星轨道参数设置
        5.2.2 多普勒频移计算过程分析
    5.3 仿真结果分析
        5.3.1 不同算法下的多普勒频移值对比
        5.3.2 多普勒频移与地理位置区域的关系
        5.3.3 信道干扰协调分析及仿真
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢

(10)低轨卫星物联网与地面物联网间同频干扰分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 卫星物联网的提出
        1.1.2 卫星物联网与地面物联网间的同频干扰问题
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 低轨卫星发展现状
        1.2.2 物联网发展现状
    1.3 系统间干扰
    1.4 低轨卫星物联网架构
    1.5 论文组织结构
第二章 卫星系统干扰分析方法
    2.1 干扰场景分析
        2.1.1 上行干扰场景分析
        2.1.2 下行干扰场景分析
    2.2 卫星系统干扰分析方法
    2.3 本章小结
第三章 低轨卫星物联网干扰分析模型
    3.1 无线信道模型介绍
    3.2 干扰场景和干扰分析方法
        3.2.1 干扰场景和干扰分析方法
        3.2.2 上行干扰分析
        3.2.3 下行干扰分析
    3.3 仿真结果及分析
        3.3.1 上行干扰仿真结果及分析
        3.3.2 下行干扰仿真结果及分析
    3.4 本章小结
第四章 全球业务量建模
    4.1 低轨卫星业务量概述
        4.1.1 低轨卫星业务分类
        4.1.2 业务量分析方法
    4.2 低轨卫星业务量仿真模型
        4.2.1 低轨卫星业务量影响因素
        4.2.2 业务量模型思路
    4.3 业务量模型仿真结果
        4.3.1 低轨卫星物联网静态业务量分布
        4.3.2 STK软件动态仿真
        4.3.3 干扰模型与业务模型关系
    4.4 本章小结
第五章 低轨卫星物联网全球干扰动态分析
    5.1 干扰场景和干扰分析方法
        5.1.1 干扰场景分析
        5.1.2 卫星天线方向图
        5.1.3 上行干扰分析
        5.1.4 下行干扰分析
    5.2 仿真结果及分析
        5.2.1 上行动态干扰分析结果及分析
        5.2.2 下行动态干扰分析结果及分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢

四、低轨道卫星与无线通讯的发展(论文参考文献)

  • [1]高低轨卫星异构网络资源管控策略与技术研究[J]. 张美蓉,镐梦婷,王闯,张更新. 天地一体化信息网络, 2021(04)
  • [2]空天地一体化网络技术展望[J]. 田开波,杨振,张楠. 中兴通讯技术, 2021(05)
  • [3]边缘计算的物联网任务处理策略研究[D]. 唐宁. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [4]韩国6G研发促进战略研究[J]. 陈奕彤,宋微,李彩霞. 全球科技经济了望, 2021(08)
  • [5]卫星传感网络中三维高效地域群播算法设计[D]. 王诗涵. 重庆邮电大学, 2021
  • [6]小型化船载卫星双向动中通无线接入基站研究与开发[D]. 潘彦铭. 浙江海洋大学, 2021
  • [7]基于干扰控制的LEO和GEO频谱共享方法[D]. 李壮. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [8]基于5G的星地融合核心网的设计与仿真实现[D]. 刘坤. 重庆邮电大学, 2021
  • [9]基于卫星组网的多普勒频移估计与补偿研究[D]. 李秋瑾. 安徽大学, 2020(02)
  • [10]低轨卫星物联网与地面物联网间同频干扰分析[D]. 徐大剑. 南京邮电大学, 2019(02)

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低轨卫星与无线通信的发展
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