摘要：跳波束技术为卫星资源的灵活分配和高效利用提供了实现基础,被认为是新一代高通量卫星的关键技术。以业务驱动、资源高效利用、随需覆盖为目标,从系统架构、通信体制、工作机理、资源分配和波束跳变图案设计、用户接入策略、空口协议设计和系统工作流程等维度,自顶向下为基于跳波束的高通量卫星通信系统设计提供可行性方案、奠定技术基础,可以满足天地一体化信息网络灵活机动的信息服务,以及高可靠、大容量传输的天基骨干网需求。

摘要：为解决全带宽跳波束卫星通信系统中的干扰问题,提出一种基于波束分簇的跳波束图案优化方法.以各波束请求量占系统可提供资源的比例为时隙分配依据,在满足相对公平的前提下提高系统总容量,推算距离门限值,当波束间距离大于该门限时,干扰对于信号质量的影响可忽略不计,从而达到规避干扰的目的.仿真结果表明,与传统多波束系统相比,该资源分配方法可使系统容量提升24.6%,消除系统干扰对信号质量的影响,改善跳波束图案的时隙连续性.

摘要：多波束卫星系统传统的固定资源分配方式缺乏足够的灵活性。文中在考虑多波束卫星系统各点波束业务需求多样性的基础上,基于全频率复用的“跳波束”技术,提出了一种灵活的资源分配方式。文中首先提出了两种不同的目标函数对资源进行优化,然后计算同频复用距离并引入新的约束机制以减轻同频干扰带来的性能下降,最后以最小同频率干扰为目标,结合时隙分配算法进行跳波束图案设计。仿真结果表明,相比于传统的分配方案,该方法能大大提高频谱利用率,使分配更能满足大容量动态需求。

摘要：低轨卫星网络能够为用户提供全球范围的宽带接入服务,是目前卫星通信网络的主要发展方向。然而低轨卫星平台资源受限、地面业务分布不均匀,给星地接入方案设计带来诸多挑战。提出宽波束结合动态点波束的跳波束接入方案,由宽波束获取信令信息,辅助点波束进行跳波束按需服务用户业务的通信方案。针对不同用户分布场景,使用迭代算法进行仿真,验证相对于传统固定多波束方案,宽波束结合动态点波束的跳波束方案在用户分布不均匀的情况下,能达到更高的系统吞吐性能,且业务量小时具有更好的时延性能等。

摘要：低轨(LEO)卫星跳波束技术可以灵活分配系统资源,适用于业务分布不均匀的场景。时分双工(TDD)方式可以减少星载和地面终端设备的天线数量,有效降低其复杂度,并有利于开展上下行非对称业务。本文提出一种基于TDD的LEO卫星跳波束资源分配算法,在满足业务需求的基础上,以最小化时域资源消耗为目标,建立支持跳波束和多频时分多址接入(MF-TDMA)机制的LEO卫星反向链路资源分配模型;综合考虑星地动态时延补偿,采取一种多层次的跳波束时隙架构设计,以最大化可用时隙为目标,建立上下行时隙切换模型,并提出一种基于TDD的跳波束时隙排布优化方法。仿真结果表明,对比于传统的MF-TDMA资源分配方法或固定多波束均分算法,本文提出的算法能有效提高系统的时隙利用率和吞吐量。

摘要：面向广域非均匀分布的业务需求,在多低轨卫星移动波束覆盖场景下,联合考虑跳波束图案设计、波束频率分配和传输功率优化,提出基于改进粒子群算法的波束资源管理机制,通过系统级仿真平台进行了性能验证。仿真结果表明,相比基于空间隔离角和基于优先级的波束资源管理机制,在full buffer业务模型下,所提机制可显著提升用户信干噪比和系统容量,且频率复用因子越低系统容量越高。

摘要：在地球低轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星通信系统中,由于卫星相对地面的高速移动,覆盖区内业务需求的空间分布呈现显著的不均匀特性,并导致了较低的资源利用率。而在地球静止轨道(Geostationary Earth Orbiter,GEO)卫星通信系统应用中,跳波束技术可有效地提升系统在业务需求分布不均匀情况下的资源利用率。因而,为了提高LEO通信卫星的资源利用率,采用跳波束技术,提出卫星分区覆盖模型,进而设计一种基于地面固定小区的分簇波束调配方法。仿真结果显示,相比随机调配方法、轮询调配方法和固定波束方法,系统资源利用率分别平均提高了60%、40%和5%,小区满足度分别平均提高了70%、47%和8%。。

摘要：为了满足全时段全地域高速数据速率需求以及应对各国对空间资源日益激烈的竞争,被列入新基建范畴的低轨(Low earth orbit,LEO)卫星互联网已成为最具前景的解决方案之一。基于"通导遥一体化设计"理念,本文提出一种以"星间组网+星上处理+跳波束"为主要特征的系统技术架构。该架构对星间激光通信、高速星上路由处理、宽带跳波束等各项关键技术进行分析,并给出一种针对包含首颗发射卫星的低轨卫星互联网的地面试验验证方法。本文提出的卫星网络体系结构、关键技术解决方案和在轨验证结果,对我国卫星互联网的建设和发展具有有益的探索和借鉴意义。

摘要：针对传统卫星通信系统中跳波束时隙资源以固定预分配的方式由地面控制中心上注,缺乏实时性和灵活性。本文基于VXWorks操作系统设计了低轨宽带星载管理软件,根据功能需求对软件应用层进行设计,并根据功能模块划分多个任务。多任务协同工作,实现根据用户申请资源实时按需进行时隙分配并进行跳波束通信。最终进行在轨通信测试,实验结果满足设计要求。

摘要：随着商业竞争的不断加剧,更大容量以及更高灵活性成为了高通量(high throughput satellite,HTS)系统发展的主要目标,新一代的HTS系统即将进入到“Tbps”时代。在介绍HTS系统基本概念及组成的基础上,对HTS系统的发展历程进行了简要总结,按照能力和发展时期,HTS卫星的发展历程大致可划分为四代。重点结合新一代HTS系统的发展,从卫星载荷角度分析了高通量卫星载荷的关键技术,主要包括能够大幅提升系统通信容量的超大规模高性能多波束天线技术,能够提高组网及业务应用灵活性的跳波束通信技术、灵活载荷技术、数字透明转发处理技术以及能够优化系统和载荷设计的波束预编码技术和基于微波光子的星上转发技术等,旨在为我国新一代HTS系统的建设发展提供参考。