卫星移动通信的现状与发展

介绍了国际上出现的三种星座通信系统,重点分析了几个具有代表性系统的组成、结构、功能及其存在的问题。探讨了卫星移动通信系统的发展趋势,并对发展卫星移动通信做了几点思考。     

基于遗传算法的区域性Flower星座设计

分析和确定了Flower星座的优化参数,从参数编码、适应度评价和算法流程设计三个方面进行讨论,给出了Flower星座的遗传算法优化模型.利用自行开发的卫星星座仿真软件SatSim (satellite simulation)和STK (satellite tool kit)工具包,设计了适合中国区域通信的三个Flower星座并进行了性能分析.仿真结果表明,4和5颗星的星座在最小仰角10°的条件下对中国的平均覆盖率分别为97.26 %和99.24 %;6颗星的星座在最小仰角15°的条件下对中国的平均覆盖率为99.88 %,基本实现对中国的连续覆盖,可以满足卫星移动通信的需求.     

我国移动卫星星座设计、覆盖分析及动态仿真

讨论中低轨卫星移动通信的系统设计问题 ,包括星座设计、覆盖率统计和通信线路计算等问题。运用统一建模语言UML、面向对象可视化编程软件Delphi、科学计算软件Matlab、动画制作软件Animator等工具 ,研制了中低轨卫星移动通信系统设计综合软件 ,并以此设计了我国中低轨卫星移动通信系统的星座方案各一套 ,同时完成了星座实时动态演示 ,并能实时对全球、中国、北美、欧洲进行覆盖率动态统计和通信线路计算。     

多元星座天基移动通信网络模型研究

随着用户对移动通信需求的大量增加,3G,基于WAP及WAP over IP等领域的移动通信以及多媒体通信正在成为全球的研发热点,如何构建完整的移动通信网络,以适应不断增加的用户及其对移动通信QoS的需求,是一个非常现实和急迫的问题,从多元星座组网构架出发,探讨了天基移动通信网的组网模式,基于天基网环境对组网的广阔,遥模式进行了研判,给出了多元星座的拓扑结构,提出了时域星座的动态路由策略,阐述了多元星族的主要特点,最后就卫星通信领域重点关注的有关问题也进行了讨论。     

中国区域卫星定位系统星座布局的选择

基于转发式卫星导航定位系统的思路,以与导航定位精度有密切关系的星座的位置精度衰减因子（Position Dilution of Precision,PDOP）在中国区域的分布和变化为主要评判依据,分析讨论由静止通信卫星和倾斜轨道同步通信卫星组成转发式中国区域定位系统星座的初步计划．我们重点考虑倾斜轨道同步卫星的3个主要的轨道参数,即轨道倾角、偏心率及升交点赤经的变化对PDOP的影响,通过仿真计算研究了该区域导航定位系统优良星座的布局方案．对多种星座布局分析比较的初步结果表明,设置3颗位于一组使‘8’字形星下点共迹的倾斜轨道同步通信卫星,它们的轨道倾角约为50°,卫星升交点的赤经差为120°,且其星下点轨迹的对称中心处在115°E附近,与4颗或5颗分布于约60°E至165°E轨位处的静止通信卫星组成转发式中国区域卫星定位系统的星座,可以满足对中国陆地和海疆的有效覆盖,可获得相对高精度的导航定位结果．给出了3个相对优秀的星座结构的初步结果,并讨论了有关的问题．     

双层协同对地观测卫星星座设计

针对日益增长的卫星对地观测需求,提出了一种双层卫星星座设计方案.首先,分析了我国目前对地观测卫星的覆盖性能,以时间分辨率和空间分辨率作为对地观测星座的评价指标;然后,通过优化卫星轨道高度,得到满足任务要求的最优轨道;最后,通过设置轨道相位使得整个星座构成全连通链路,单个地面站与卫星相连便可以与整个星座相连,从而摆脱了对中继卫星的依赖.该方案充分结合了中轨星座时间分辨率高、低轨星座空间分辨率高的优点,相对于传统的单层卫星组网方案,双层星座能够以高空间分辨率和时间分辨率对全球任意目标1 d观测多次,并实现遥测指令与观测数据的实时传输.     

用UML进行卫星移动通信系统建模设计

标准建模语方UML是一种新兴的面向对象的建模语言。介绍了它的发展状况，主要特点以及前景。卫星移动通信是未来移动通信的重要发展方向，但设计一个完善且实用的卫星移动通信系统并不容易，探索用UML对卫星移动通信系统设计软件进行建模，并以此为例，详细地阐述了UML的形式、内容和使用方法，由此对UML形成初步的较完整的认识，并完成卫星移动通信系统设计软件的建模过程。     

一种卫星移动通信语音业务半持续调度机制

基于LTE的卫星移动通信系统将3GPP LTE标准与卫星通信技术相结合,对实现移动通信的高速全球覆盖具有重要的意义.然而,卫星通信面临的高误码率、上下行带宽非对称等问题,对卫星移动通信的资源调度和服务质量保证提出了重要挑战.以LTE半持续调度机制为基础,针对卫星移动通信语音业务,提出了一种上行无线资源调度方案VoSPS.VoSPS中增加了基于上行信道质量的准入机制和截断机制,减少了上行资源的浪费;引入了一种基于语音服务满意度的语音编码速率调整算法,增加了系统的用户容量.仿真结果表明,VoSPS能有效提高系统的用户满意度和语音业务容量.     

移动通信A网的数据共享

提出了一种模拟移动通信Ａ网的数据共享方案，并给出了实现方法。此方案是移动通信综合网络管理中数据访问的一种可选方案。     

第三代移动通信--现代无线技术面向IP的应用

文章首先回顾了第一代（模拟）移动通信和第二代（数字）移动通信技术的演进,预测今后10年是移动通信大发展时期,它的用户将超过固定电话用户数。随着因特网的发展,移动通信业务将从话音扩展到数据,移动通信技术也将从电路模式发展到分组模式。文章在简介即将投入应用的第二代半移动通信技术之后,引出面向宽带多媒体应用的第三代移动通信（3GM）,重点介绍了被选作3GM国际无线传输技术标准的几种主流方案及其关键技术,特别对其中由我国提交的TD-SCDMA方案的技术特点作了说明,最后展望了网络如何从第二代移动通信过渡到第三代移动通信及3GM核心网发展趋势。     

移动卫星通信星座工程设计

在考虑许多的约束条件的情况下,研究了一个工程上可实现的轨道和星座设计方法。详细分析了移动卫星通信星座在工程设计时,就轨道参数、星座参数选择时所需考虑的在星体指标、通信要求、覆盖性能、发射及测控、经济等方面的约束条件,并进行综合考虑和优化设计。在此基础上,给出了一个星座通信系统的空间段设计,经专家评审该星座方案在工程实现上是可行的。     

一种新型多层卫星星座组网设计

随着空间技术需求的不断增多,传统的单层卫星星座组网模式,由于其结构简单,在未来空间技术的发展中受到限制.近年来,采用多层卫星进行星座组网受到业界的普遍关注.鉴于多层卫星星座模型的优点,设计了一种新的基于GEO/MEO/LEO的三层卫星星座模型.本模型充分结合高、中、低轨道各自的优势,以尽量少的卫星数量实现了对地球的全面覆盖,较之传统单层模型更为立体化.最后,通过STK和MATLAB对所提出的多层卫星星座组网模型进行了数字化仿真,从星间链路的长度、链路通信俯仰角以及方位角等方面进行了对比和分析,验证了本模型的合理性和有效性.     

Globalstar卫星通信系统星座模拟和全球覆盖率的研究

Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ系统是美国ＬＱＳＳ（ＬｏｒａｌＱｕａｌｃｏｍｍＳａｔｅｌｉｔｅＳｅｒｖｉｃｅｓ）公司于１９９１年６月向美国联邦通信委员会（ＦＣＣ）提出的低轨道（ＬＥＯ）卫星通信系统。使用开发工具Ｄｅｌｐｈｉ，通过编程的方法成功地模拟了Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ卫星通信系统的系统动态运行情况，并同时给出了系统运行的全球覆盖率。     

全球移动卫星通信的发展前景

简述了卫星通信应用从固定地卢、通信扩伸至移动通信的趋向；详细说明了空间卫星从传统的对地静止轨道发展至新设想的低轨道和中轨道的过程，对中、低轨道移动通信系统技术的具体情况加以比较分析，作出综合评述；最后扼要介绍了利用卫星的全球个人通信系统和全球定位系统，并表明卫星通信在“信息高速公路”和国家信息基础结构中具有与光纤通信同样重要的地位．     

基于CART算法的卫星星座原始构型选择策略

针对现有的3种最具代表性的卫星星座设计方法的缺点,提出了层次递进的卫星星座设计方法.该方法采用基于CART算法的卫星星座原始构型选择策略,可将星座构型的求解空间缩小至少53.3%.利用CART6.0软件构建了选择卫星星座原始构型子集的CART树,运行速度达到7.9s,分类精度达到97.15%,10阶交叉验证的相对成本为0.033.结果表明:采用这种策略选择卫星星座原始构型还具有可扩展性强、准确性高和易于实现的优点,为卫星星座构型模块化设计建立了良好的基础.     

双基站卫星星座设计研究

针对双基站卫星星座的特点，分析了卫星和空间站之间的可视窗、通讯窗和过顶时间要求下的通讯约束．根据卫星轨道高度、倾角、升交点赤经、轨道数目及卫星分布选择、星际链路建立等几个方面，对双基站卫星星座进行设计，并研究了长期执行任务的情况下，卫星轨道修正方案．该星座克服了以地球为基地的卫星星座测控信号传递路程长，信号受到环境干扰大的不足，充分利用空间站的优势，更有效地发挥了卫星及其星座的作用。通过仿真计算给出了双基站卫星星座与地面站和空间站的日通讯时间．从结果可以看出，所设计的双基站卫星星座可以作为我国空间站的数据中继系统。     

宽带移动卫星通信信道的研究

宽带码分多址技术是第三代移动通信发展的主流,因此宽带卫星移动通信将得到快速发展。处先分析了卫星移动通信信道的特点,在此基础上建立了宽带移动卫星通信信道模型并对其进行了计算机仿真。利用该信道模型对市区,郊区,农村3种环境及不同卫星仰角下多用户宽带DS－CDMA系统的下行链路误码性能进行了研究。     

基于人工免疫的星座卫星通信系统资源调配算法

资源调配是星座卫星通信系统应用管理技术中亟待研究的关键技术之一。文中首先分析了星座卫星通信系统中触发资源调配的主要因素;然后,从通信任务效能系数和通信系统满足度两个重要指标出发,分别提出了通用的面向卫星资源和面向通信任务的资源调配数学模型;通过数学模型对星座卫星资源调配的扩展性、灵活性等特点进行了分析,运用免疫系统的自适应、自学习、自组织等特性,提出了一种具有模糊处理时间的免疫调配算法。仿真实验和理论分析表明,算法解决了其他调配算法空间、时间复杂度高和收敛速度慢等问题,提高了局部搜索解空间的效率。