基于C/S结构的卫星联网寻呼系统的分析与设计

介绍了一个卫星联网寻呼系统的分析与设计过程，给出了该系统的本地计算机网络拓扑结构、卫星联网方案。在设计中，按照客户/服务器体系结构对系统任务进行了划分，并设计了符合TNPP规范的寻呼联网通信协议。

高能所计算机国际卫星联网

高能所计算机国际卫星联网中国科学院高能物理研究所计算中心网络应用组近年来，由于高能物理国际合作的需要，一个现代化的计算机网络系统逐步建立起来。早在１９８７年，高能所首先通过Ｘ．２５网实现了国际远程联网，并于１９８８年实现了与欧洲及北美地区的Ｅｍａｉｌ...

服务天基感知业务的卫星互联网模拟验证系统设计与分析

提出具有遥感、星间星地组网、星载边缘计算功能的低轨卫星与地面云计算中心和天基、临近空间、空中、陆地、海面等各类型终端构成的卫星互联网总体架构,给出包括资源层、虚拟化层、服务层、服务管理层及应用层在内的星载边缘计算功能架构。针对星载计算能力有限、天基网络拓扑高动态等典型特征,在提出星载边缘计算模拟验证系统构建方法的基础上,设计服务天基感知业务的卫星互联网模拟验证系统,开展天基感知信息处理分发试验,并根据不同信息处理与分发方式对网络资源占用和用户服务时延的对比,分析不同能力条件下卫星互联网对天基感知业务服务的能力水平。

卫星互联网支撑跨域无人集群作战

跨域无人集群作为一种颠覆性的未来全新作战模式,其作战效能的发挥极大地受限于通信组网能力。近年来,卫星互联网凭借其广覆盖、低延时、高宽带及低成本等技术优势,在全球快速发展,是进一步发展跨域无人集群作战模式的关键。文中针对未来水下无人系统的发展趋势和现实需求,介绍了卫星互联网的发展、技术优势以及跨域无人集群的作战概念,深入分析了卫星互联网支撑跨域无人集群作战的优势,提出了结合卫星互联网技术与空域、海面、水下作战域无人集群相结合的空海跨域无人集群作战网络,并综合分析给出了技术架构,可为未来跨域无人集群作战研究提供参考。

基于Logistic模型和SPC算法的关键技术识别与预测——以卫星互联网为例

识别关键技术有助于在制定技术和市场战略布局中获得先发优势,对我国经济发展、国家安全具有重要意义。文中提出一种融合生命周期与主路径分析的关键技术识别方法,是对已有的研究理论和方法的重要补充。首先,检索相关领域专利数据并进行技术划分;然后,综合运用Lo-gistic模型和SPC算法构建技术轨道,识别关键技术;接着,使用显性技术优势指数比较主要国家技术竞争态势;最后,结合关键技术与技术竞争态势绘制技术路线图,识别技术热点与前沿预测。以卫星互联网为例,阐述该方法的应用过程。研究结果表明,该方法能够较为准确识别出该领域关键技术,揭示全球技术竞争态势,有效实现技术热点识别和未来技术预测;识别出的卫星互联网关键技术,能够为国家发展政策制定与相关产业布局提供参考。

卫星互联网现状与发展展望

1概述。卫星互联网是能够向用户提供互联网接入服务的卫星通信系统。美国卫讯公司(Viasat)等发射运营的地球静止轨道(GEO)高通量卫星(HTS)通信系统,欧洲卫星公司(SES)的“另外三亿人”(O3b)中地球轨道(MEO)卫星通信系统,欧洲通信卫星公司(Eutelsat)的“一网”(OneWeb)低地球轨道(LEO)卫星通信系统、太空探索技术公司(SpaceX)的“星链”(Starlink)LEO卫星通信系统等,都是支持卫星互联网应用的典型卫星通信系统。

面向卫星互联网信号的监测处理平台设计

在低轨卫星互联网迅猛发展的背景下,我国卫星监管机构围绕新型目标开展针对性监测的效果不佳,技术水平亟待提升。基于卫星互联网信号传输架构的研究结果,提出一种面向卫星互联网信号的针对性监测技术框架,设计并实现高速监测处理平台。典型卫星信号经过信号检测、识别、解调译码后,支持比特流级信号分析。实验结果表明,该平台能够实现典型卫星互联网信号监测处理流程并得到相关特征参数,对研制监测设备具有实用意义。

《卫星互联网接入与传输技术》专栏发刊词

《卫星互联网接入与传输技术》专栏正式和大家见面了!以“星链”为代表的低轨卫星互联网近几年快速发展,引起了全球的广泛关注。在此背景下,我国也提出了卫星互联网计划,正在建设和发展中。卫星互联网是卫星通信网络与互联网应用信息服务系统的有机结合,具有广阔的应用场景及潜在的巨大市场。另一方面,卫星互联网的建设面临许多挑战。低轨卫星相对地面的高速运动,会导致接收端出现较大的多普勒频偏,在这样的高动态条件下如何保证大量用户的高效接入及可靠传输,是亟待解决的关键问题。

卫星互联网赋能新型电力系统创新应用

卫星互联网是通过卫星规模化组网,以航天、通信、网络、数据等技术为支撑的全球全域全时新型网络信息基础设施。与传统卫星网络相比,具有广覆盖、低时延、高带宽、低成本等优势。通过剖析新型电力系统在广域覆盖、抗毁顽存、垂直应用等信息化能力建设方面的挑战,凝练高中低轨协同的卫星互联网内涵定义与能力特征,提出卫星互联网在电力规划、态势感知、巡视检修、防灾应急等业务领域赋能新型电力系统的实践路径。提出基于零信任的星地融合网络信息安全体系,为建设、运行及发展空天地全面一体、通导遥深度融合的新型电力系统提供基础参考,进一步提升新质生产力水平。

面向卫星物联网的柔性多址接入技术

基于时隙ALOHA(S-ALOHA)的免授权上行随机接入能够显著降低卫星物联网(IoT)中的接入时延和复杂度。然而,随着物联网用户数量的增加,S-ALOHA碰撞概率会显著增加,从而影响系统性能。该文针对卫星物联网中存在海量设备上行接入的场景,专注于研究物联网终端的功率资源控制,以实现最大化系统和速率的目标。具体而言,该文提出基于S-ALOHA的柔性多址接入。当系统中存在碰撞时,采用非正交多址技术进行传输,从而避免了用户信息反复重传的问题,降低了传输时延。为了在终端功率受限的情况下实现系统和速率的最大化,该文将序列决策问题建模为马尔可夫决策过程,并采用优势演员-评论家算法(A2C)进行求解。仿真结果表明,所提出的柔性多址接入技术能够在海量物联网终端的场景下有效保证终端的接入成功率。同时,基于A2C的资源分配算法相较于传统的资源分配算法表现更为优越。

卫星互联网星间激光通信的分析及建议

卫星通信和地面移动通信具有较强的互补性,卫星互联网是当前产业发展的热点,也是未来6G网络的重要组成部分。全球覆盖需要星间组网,但星间通信带宽需求与自由空间信道带来的不稳定性对空间承载网提出了新的挑战。对星间通信及其传输链路进行对比分析,提出了基于星间激光的光传送网络(OTN)承载方案,以充分发挥地面光通信的成熟产业链优势和规模经济优势,构建经济性、兼容性、扩展性强的星地一体化网络。最后展望了星间激光通信的技术演进方向,并提出了我国产业发展建议。

基于密码的卫星互联网安全防护体系研究

卫星互联网作为一种新型的空间网络信息基础设施,具有广覆盖、低延时、低成本、地面通信的重要补充、备份、延伸角色等优点,但同时随着卫星互联网技术的不断发展和应用,卫星互联网安全防护问题日益突出,面临着诸多安全威胁,如卫星节点暴露、通信信道开放、异构网络互联、拓扑动态变化、处理能力受限等。针对这些安全威胁,以密码技术为核心,提出了一种基于密码的卫星互联网安全防护体系,包括物理设施安全防护、通信链路安全防护、计算机系统和网络安全防护、数据安全防护、业务应用安全防护等多个方面,并介绍了基于密码的卫星互联网安全防护实践,以及卫星互联网安全防护未来的发展趋势。

卫星物联网中多域联合活跃用户辨识方法

在卫星物联网上行免授权接入场景下,用户直接将数据发送给卫星,不需要进行动态资源分配,这将导致接收端难以事先区分活跃用户。为恢复传输数据,需进行活跃用户检测(AUD)。目前,多使用码域方法进行活跃用户辨识,但物联网密度远超移动通信用户,仅依靠码域辨识会导致地址码维度激增,降低帧效率,并且较多采集类与监测类物联网终端自身能力弱,无法实现自身位置的上报,导致这一维接入辅助信息的缺失,不利于活跃用户检测的性能提升。本文面向未来星载相控阵发展趋势,引入空域辨识思想,通过空域与码域的级联辨识,采用多域联合方法进行活跃用户检测。仿真结果表明,本文方法能够提升地址码冲突时的辨识能力。

一种卫星物联网上行干扰分析高效计算方法

低轨卫星物联网(IoT)作为空间信息网络的重要组成部分,由于其星座规模激增,卫星平台动态性强,终端数量多,在与其他通信系统进行干扰分析及协调时,存在干扰计算复杂度较高的问题。实际中,物联网终端的分布与地理和人口高度相关,但由于单颗卫星覆盖面积大,面临多种密度和部署终端,采用静态遍历计算的方式将带来运算量爆炸。本文从同频干扰产生的机理出发,以区域化发射场强作为密集物联网终端上行集总干扰的建模核心,并引入泊松点过程(PPP)分布模型对地面终端进行等效建模,使区域化的上行集总干扰仅与分布参数及发射参数有关,而与终端确切位置、数量均无关。仿真结果表明,本文方法与传统链路分析结果相比误差较小,对不同数量终端的拟合性能均较好,并能有效降低长时分析的计算复杂度,能够用于高效干扰分析与计算。

低轨卫星物联网下NB⁃IoT时延功耗研究

【目的】在低轨(LEO)卫星物联网(IoT)场景下,广域覆盖范围内窄带物联网(NB⁃IoT)体制终端因为业务场景不同造成时延功耗需求也不相同。然而,地面NB⁃IoT体制终端业务场景单一,采用固定式工作状态定时器参数配置方法,无法满足LEO卫星IoT大尺度地理范围内多场景终端时延功耗的不同需求。【方法】针对LEO卫星IoT广覆盖特性,文章基于简化后随机接入交互流程终端工作状态切换的马尔科夫链模型,提出了以系统下行延迟和终端功耗作为非支配排序遗传算法(NS⁃GA⁃Ⅱ)的目标函数得到多场景帕累托前沿最优解集的方法,进一步从帕累托前沿中选择满足不同场景时延功耗需求的工作状态定时器参数在线配置终端。【结果】仿真结果表明,文章提出的多目标优化方法对工作状态定时器参数进行全局寻优,克服了穷举法等传统方法可能陷入局部最优的不足,并验证了简化随机接入交互流程可以有效降低终端时延功耗。【结论】文章所提多目标优化方法可以得到终端在LEO卫星IoT多场景下的工作状态定时器参数。

卫星互联网安全风险及应对措施分析

从阐述卫星互联网的系统组成和安全事件入手,综合分析卫星和载荷、卫星终端、信关站、运控中心、运营中心等实体对象的安全风险,接入链路、星间链路、馈电链路、测控链路、地面互联等通信链路安全风险,运营数据、通信内容监管、公众隐私、数据违规出境等应用数据安全风险,以及新兴技术带来的安全风险挑战,并针对上述各种潜在的安全威胁提出相应的应对措施。最后对卫星互联网安全形势演变应关注的研究方向进行展望。

卫星互联网应对亚太地区数字鸿沟应用前景分析

亚太地区是数字鸿沟问题较显著的区域之一。文中分析了亚太地区部分国家的数字鸿沟现状,简述了卫星互联网的特点和亚太地区国际组织发展卫星互联网的相关战略,分析了卫星互联网应对亚太地区数字鸿沟的应用前景与未来发展方向。

6G对发展我国民商卫星互联网的思考

一、引言。6G就是第六代移动通信系统的简称,它是5G系统的延伸和发展,6G网络将能够使用比5G网络更高的频率,并提供更高的容量和更低的延迟。6G等于“5G+卫星网络”,即在5G基础上集成卫星网络来实现空天地海的“无缝连接”。当前,世界主要国家都把5G作为经济发展。

基于遗传算法的低轨卫星物联网星座任务规划问题

针对无星间链路的低轨卫星物联网星座,设计一种基于遗传算法的任务规划算法,旨在通过多地面站实现数据实时通信的同时,最大化卫星和地面站的资源配置。首先设计最大化卫星在轨服务时长的目标函数和限制冲突弧段的约束条件,构建低轨卫星物联网星座任务规划模型;然后以遗传算法为基础,引入冲突弧段和早停机制,设计低轨卫星物联网星座任务规划算法。在此基础上,使用由18颗无星间链路的低轨通信卫星构成的卫星星座和4个地面站进行实验。同时为了验证算法性能,使用先来先服务算法对实验数据进行任务规划。实验结果表明,设计的低轨卫星物联网星座任务规划算法可以显著提高地面站接收通信卫星数据的调度能力,解决卫星数量众多而地面站不足的矛盾。