基于天基干扰绘图的星地一体化系统频谱共享研究

针对未来星地一体化系统中新入低轨道地球卫星(LEO)组件的用频需求和现任地面组件聚合干扰影响的问题,面向天基认知系统提出频谱感知和频谱数据库辅助的交织模式频谱共享方案。首先,针对低轨认知系统节点稀疏分布属性对频谱感知和干扰绘图带来的负面影响,提出“认知节点位置”概念。其次,研究低轨认知系统的双门限混合频谱感知和干扰绘图的机制,构建频谱数据库。最后,面向多状态虚拟网络模型,提出卫星组件上行频谱共享方案,实现LEO组件和地面组件之间的同频共存工作。仿真结果表明,所提双门限混合感知和干扰绘图能以较低密度的低轨认知节点实现高可靠性的频谱空间态势认知;所提基于频谱数据库和交织模式的LEO组件协作接入方案可以实现与地面组件的频谱共享,且不会显著增加LEO组件的端到端时延。

基于负载量预测的卫星物联网随机接入研究

在卫星物联网蓬勃发展的过程中,随机接入协议因其信令开销较小、传输效率高、灵活性高、实现容易的特点被视为最适宜的通信协议,但由于负载变化剧烈,常规随机接入方式只在特定负载范围内具有优势,动态分配随机接入资源需要获取准确的时隙接入申请量。针对以上问题,提出一种随机接入自适应方案,可以根据未来负载量大小自适应选取恰当的随机接入方式,从而提高系统吞吐量,其中,负载量大小可以通过提出的负载量估计及预测方案得到。在传输环境存在窄带干扰时,引入扩频通信手段,使得随机接入自适应方案能够成功运行,并且提出的扩频随机接入自适应方案提升了系统吞吐量。