低仰角动态环境下高空平台站通信信道的衰落特性

在分析高空平台站通信系统覆盖特性、链路损耗特性与降雨衰减特性的基础上,针对低仰角动态环境下的信道特性,根据传播散射理论,通过引入阴影系数,建立了一个包含好状态和坏状态的混合状态衰落统计模型.针对不同状态得到了模型高阶统计特性的表达式,并将模型的一阶和高阶统计特性通过实测数据进行验证,发现两者吻合良好.证明该模型可用于高空平台站通信电波传播特性的分析、调制及编码方案的优化和通信系统性能的仿真等.

高空平台站空地链路信道建模与QualNet仿真

高空平台站通信是实现中继通信的重要手段,其受大气效应及多径效应制约严重,但网络仿真器中缺少针对高空平台通信系统的准确信道模型,无法进行有效的仿真分析。为此,从分析ITUR模型与Ricean模型出发,在此基础上改进QualNet仿真器内置的信道模型,使之基本实现对真实空地链路信道的近似模拟,将该信道模型应用于网络仿真中,并分析信道特性对空地链路性能的影响。最后,搭建了基于QualNet的半实物仿真平台,进一步增强了空地链路仿真的准确性和合理性。该信道模型及仿真平台对高空平台站通信系统的参数设计、性能分析具有重要意义。

一种高空平台站通信系统的空时信道仿真模型研究

文章提出了一种基于HAPS系统的空时确定性仿真模型,并基于理论模型,通过Lp-norm方法计算了仿真模型的参数。仿真结果表明,仿真模型的时空域特性跟理论模型吻合很好,证明该仿真模型和相应的参数计算方法可用于HAPS通信系统的性能仿真研究。

基于高空平台站通信的三状态宽带信道模型

针对高空平台站通信系统中地面终端在大的环境范围内运动时的信道特性,文章提出了一种基于数字地貌的三状态切换信道模型,并且引入数字地貌模型,对仿真场景的地面特征进行了数字建模。仿真结果表明,该信道模型能够准确反映链路性能,对系统设计具有指导意义。

高空平台站(HAPS)获得新增频谱资源划分

HAPS是指位于距离地面18到50公里的空中通信平台站。它相对于地球准静止,具有通信范围大、时延低等特点,能够为偏远地区和恶劣地形条件下的地区建设关口站或开展大容量通信服务提供便捷、经济的解决方案。特别是在地震、洪水等严重自然灾害导致常规通信系统瘫痪时,HAPS还能够快速地提供有效应急通信服务。2019年世界无线电通信大会(WRC-19)通过审议1.14议题"促进人们获取通过高空平台台站提供的宽带应用"并作出决议,在全球范围内,在固定业务划分下新增38GHz^39.5GHz频段,扩展31GHz^31.3GHz频段标识用于高空平台站(HAPS)固定通信(双向使用),在满足H A P S应用需求的同时,对H A P S下行方向使用提出了具体限制以保护现有的固定、移动和卫星固定业务台站不受影响。

基于高空平台站通信的三状态马尔科夫信道模型

信道是设计一个通信系统需要考虑的重要因素。介绍了高空平台站通信的概况,提出了一种基于三状态马尔科夫过程的高空平台站通信信道模型。利用数值分析的方法给出了郊区和森林衰落环境下接收信号功率的概率密度函数和系统的误比特率,并与仿真结果进行了分析和比较。对于当前高空通信平台的开发和研究等方面具有重要意义。

高空平台不稳定性对HAPS通信性能影响建模与分析

由于高空平台不可能静止驻留在空中,平台打转、摇摆等状态就会对HAPS(High Altitude Platform Sta-tions)通信性能产生关键影响.目前的研究都处在假设平台稳定或调整波束指向能够补偿由于高空平台移动造成的剩余指向误差,存在很大的局限性,不能真实反应实际情况.本文通过建模把平台的不稳定性带来的影响反应到无线链路上,解决平台不稳定性等造成收发信号随机变化大而无法通信或通信质量差的问题.并通过仿真分析验证本文提出模型的正确性.

高空平台旋转对HAPS通信无线链路性能影响及抑制方法

近年来由高空平台构成的信息系统在通信领域的应用得到了广泛认同.高空平台站(High Altitude Platform Stations,HAPS)通信系统兼具卫星和陆地通信系统的优势,同时又有效避免了两者的缺点.高空平台不可能静止驻留在空中,平台的运动状态会对HAPS通信无线链路性能产生关键影响.目前的研究都集中考虑平台简单运动(水平或垂直移动)或假设平台稳定,这些研究存在很大的局限性.通过建立平台旋转状态特征参数体系,采取阵列天线设计、波束形成技术、小区覆盖与划分技术与平台状态相结合的方法,构建适合平台旋转状态下的无线链路模型,抑制平台旋转给HAPS通信链路性能带来的影响,解决高空平台旋转情况下HAPS通信无线链路存在误码、信号中断或传输信号盲区的问题,以保证无线链路性能,实现信号的可靠传输.

高空平台通信系统频谱需求研究

关注"轻于空气"HAPS平台通信技术的部署场景和系统特性,基于现有及可预期达到的无线通信水平,结合我国西北人口稀少地区以及西南人口密集山区的自然情况,对HAPS宽带接入的频谱需求进行了分析计算,结合我国典型地区的雨衰值、HAPS高空平台及地面台站的链路特性分析链路预算进行研究,结果显示,利用HAPS在边远地区提供宽带连接具备技术可行性。

高空平台信息系统——新一代无线通信体系(上)

高空平台站(HAPS)是近年来正处于先期研究、但尚未成功演示的新型信息系统。它利用平流层稳定的气象条件和良好的电波传输特性,通过平台实现地面用户之间、平台之间或平台与卫星之间的通信连接,具有布局灵活、应用广泛、成本低廉、安全可靠等优点。积极开展高空平台与有关信息系统的研究,有助于我国在通信事业上与国际先进技术保持同步,为通信事业开拓一个新的领域。

一种基于距离判决的HAPS通信无线DCA算法

本文提出一种基于距离判决的高空平台站(HAPS)通信的动态信道分配(DCA)算法,通过对无线链路功率到收发链路距离的转化,实时监测HAPS通信的收发链路距离来进行无线信道分配,解决HAPS通信中由于负载不均等造成的无线资源无法满足用户需求的问题.通过与随机信道分配算法及最差可接受信道分配算法的性能进行比较,本文提出的基于距离判决的算法能够在阻塞概率稍微增加的情况下解决系统连接中断问题,有效地提高了系统的整体性能.

展望6G航空应用前景

2023年6月,国际电信联盟(ITU)发布了6G愿景,标志着全球6G之旅正式启航。2023年12月22日,国际电信联盟在迪拜结束了2023年世界无线电通信大会(WRC-23),成员国对高空平台站的频率进行了指定,并研究了航空移动卫星业务和星间链路等关键问题。6G建设如火如荼。

HAPS通信多层环形小区结构设计

通过采取增大内圈波束宽度和减小外圈波束宽度的方法,设计了一种新颖的高空平台站通信多层环形小区结构,该结构能缩小内外小区链路信噪比的差值,抑制波束间干扰.通过合理的波束分配、理论分析、示例、小区链路计算,验证了多层环形小区结构设计方案的正确性.该设计能降低天线设计和实现难度,降低成本,便于工程实现.