2020年4月April 2020中图分类号:TP391基于分簇的全带宽跳波束图案优化方法王亚昕,边东明,胡媾,唐璟宇,王闯(陆军工程大学通信工程学院,南京210007)中的干扰问题, 一基于波束 的跳波束图案优化方法%以束请 占 可 的 为时隙分配依据,在 足相对公平的 下 总 ,推算 离门限值, 束间距离大于该门限时,干扰对于 的 可忽略不计,从而达到规避干扰的目的%仿结果表摘要:为决全带宽跳波束
明,与 多波束
束图案的时隙连续性%关键词:
,该 配方法可 24.6%,消除系统干扰对 的 , 跳(跳波束;波束分簇;波束间干扰;资源分配开放科学(资源服务)标志码(OSID) : H議中文引用格式:王亚昕,边东明,胡嬪,等.基于分簇的全带宽跳波束图案优化方法[J].计算机工程,2020,46(4) : 169-176.
英文引用格式:WANG Yaxin,BIAN Dongming,HU Jing,et al Optimizztion method for full bandwidth beam hopping
pattern based on clustering [ J +. Computer Engineering,2020,46 (4) : 169-176.Optimization Method foe Full Bandwifth Beam Hopping Pattern
Based on ClusteringWANG Yaxin,BIAN Dongming,HU Jing,TANG Jingyu,WANG Chuang(School of Communications Engineering,Army Engineering University of PLA,Nanjing 210007,China)-Abstract] To solve the problem of the inteferencc in the full bandwidth Beam Hopping ( BH) satellite communication sysem, hispaperproposesaBHpaern op imieaion me hod based on beam clus ering. Slo alocaion ismadeaccording o he proporion ofeach beam reques o heavailableresourcesof hesysem, and hesysem capaciy isimproved on hepremiseof saisfying relaive fairne s. A disance hreshold iscalculaed, and when he dis ance beween beamsisgreaer han he hreshold, heinfluenceofin erferenceon signalqualiy can beignored.Therefore, hepurposeofavoiding in erferenceis achieved by con ro ling hedisancebeween simulaneousbeams o belarger han he hreshold.Simulaion resulsshow ha compared wih he radiionalmulibeam sysem, heresourcealocaion me hod increases hesysem capaciy by 24. 6% , eliminaes heefec ofsysem in erferenceon signal quali y, and improves he imeslo con inuiy of heBH paern.-Key words] satellite communication system; Beam Hopping ( BH) ; beam clustaing ; inter beam interference ; resource SlocetionDOI: 10. 19678//. issn. 1000-3428.00551790概述近年来,随 ,对该业务的需 和 宽
业 的不 吉步 ,但承载业务的 ;愈发紧张,从而*1 % 跳 束(Beam Hopping,BH)即为在此
2基础 起来的一种能够 配 的新技术%跳束技术旨在利 束的跳变来实现传统多波束 的覆盖,其基本设计思想是基于时
需不 的问题日益突岀1+。为 决该问题,研究 设计高吞吐 (High ThroughputSatellite,HTS)O HTS通过引入多端口放大器,使得 功率和带宽 能够 配,大 可基金项目:国家自然科学基金“面向物联网的电磁感知低轨星座 作者简介:王亚昕(1995 ―),女,硕士研究生,主研方向为 收稿日期:2019-06C1
*间 技术31,在某一 ,卫束处于 状态%因此, 于 的多波束技术,跳束技术更能 业务需求不 的*,为 HTS, 术之一■ %规划中可选用的技体系架构设计及关键技术研究\"(91738201 )。; 明、胡嬪,副教授;唐璟宇、王闯,博士研究生修回日期:2019-07-22 E-mail:yaxin_setlab@ 163. com17 0计算机工程2020年4月15日MOKHTAR A等人于2000年研究了跳波束技
术在LEO宽
性能 评估, 下行链路中的 ,对 :区域、波束数目、干结果,此 还提与下界⑷。文跳波束下行链路发送到各用户%将每:个点波束 归为一个分组,称为一个波束簇(cluster), 为:个波束簇,显然,K = :2・:%在传统多波束系统
扰条件等因素对 吞吐量的
归一化下行链路吞吐量的
[5 +针对多波束
为用户 互联网接入的前向链路 ,在DVBL2标准下结合跳波束技 术与自 调制编码技术(Adaptive Coding and Modulation,ACM),利 算法的全局优 性设束跳变传输方案, 吞吐 于 :和带宽的分配方 30% %文献[6-7 +根据Ka〔 跳波束 的性能,并以DDSO ( Digital Divide :the Satellite Offer)研究预测的欧洲地区Ka波
中,所 束同 , 不是所有区域’刻业务需求, 造 一定的 浪费%而跳波束中 :个跳变波束同 ,即任一指定,每 一个 束区域 而处于 状态%在每个波束簇中, 按需跳变到有业务请求的小区,为 ,大大 因信道空闲而造成计
的 浪费%此, 宽和 ,实现 束能够
和 该簇的全 ;的池化%多波束 估了跳波束
中互联网接入需 与非跳波束
为标准,评的性能差异,由于跳束技术 好的 性, 于 多波束 :性能提升明显%巴塞罗那自治大学的M. A. Vdzquez Castro
团队进一步研究 跳波束 向下行链路中 i态分配的优化算法,基于 束的流量请求,以束业务需求最大满足度为目标,提算法,仿结果表明
15% 8相+。然而,
*于 多波束对 配问题的图1跳波束卫星系统下行链路模型研究不能得到闭式解,为此,文* 10-12 +
波束 配的数学模型, 问题的闭 ,
%跳隙配Fig. 1 Downlink model of BH satellite system一步将研究成果
常将可
到移 1划分为从图1可以 ,跳 束技术 变跳变波的多波束
多个相同大小的
束 ,但无法
*13 +,
的方式完面用户业务需 不束
束在每个小区的驻留时间,即 配不同的时隙数目,
实现 宽 的池化。如果 殊说明,本文所讨论的 配即为时隙个数分配%在跳波
的 % 而跳 束技术以 跳变的束卫星系统的下行链路中,设工作波束带宽为K时 隙的最小分配单元为$% 图2所示,在总时隙个
机制能够解决这一问题%在同一 ,星 跳变波束 全 宽, 束间采用空间隔离的方式以减小 道干扰。但是,空间隔离 不能完全解决干扰问题,如果跳变波束距离较近, 它们之间的干扰将 到 %本文基于对束间干扰 以 的 设计 , 一 跳 束数为C的一个时间窗口中, 根据 束上报的
业务需求合理地为它们分配不同数目的时隙 %配算法, 干扰对
总吞吐量%造 ,以图2跳波束时隙分布示意图Fig. 2 Schematic diagram of BH timeslot distripution1跳波束卫星通信系统建模1.1下行链路模型中的前向链路,是指 网关再发送到地面用户的 %对于用户而在系统下行链路中,定义时隙分配矩阵7 = * t1, t,…,t」T,7\"底:2 xC % 中,第)个向量tf - * $,
$2,…,+,t)e瓏1 x C表示波束i分得的时隙% $ =
10,11为一个指示因子,$ = 1表示 /•个时隙分配
言,由于大 的 需 在前向链路14 +,且向链路的 管控集中在 一执行,所以本文的研究主要针对前向链路下 %假设某地区被K个 束区域所 ,如图1 所示,每个 束区域称为小区(cell) %小区 户 的 业务流由网
,再
*给了波束),$二0则表示没有%于是,分配给波束i 的总 隙数目为::=$$ (1)
设 采用高斯编码,则波束j分得的容量为:(2)
E=:Ko-b (1 +9),&)
第46卷第4期王亚昕,边东明,胡 嬪,等:基于分簇的全带宽跳波束图案优化方法1 71其中,9表示波束)的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio ,SINR):中,波束i的发射 P)- Pw/: ,!表示波束i的信
9 设GEO 道高度为7,于高度较高,因此本文不 斜投影问题,设小区的中心为 的正=:0 + $ GrPr (3 $投 。在图3中,设小区;的中心位于 下, 、小区中心(星下)和 线,地球半径为E,则 弦定理可以得到:道增益为噪 是 束i之外的 与之同 的波束集合,因为它们会对波束i产生干扰。于采用GEO ,可以假设所 束的传播链路距离相等, 采 全 的方式,因此可以假设所 束的自由空间传播 同,为Rr;而个波束的链路表示为R),则i个 束的信道益!i可以写为:!i -!;99 gSat 1 ) RslR)
- arccos { * E+7 一 Ecos( @:丿8)・{( E + 7)2 +
E2 -2 E( E +7) cos# @:/R) 3 — +3
(7)进一步 :.:c - arccos { * E + 7 一 Ecos( @:/R)・{ 72 +2 E( E +7) * 1 - cos# @:设干扰用户为小区c中的用户j,干扰用户为 小区;中的用户=,则下行链路小区间的干扰为:NC中,表示户发射天线的主瓣增益,GEAT( 1 )
为 接收天线的增益GSAT( 1)-G;AT(
*15 +:c = 1$ *
G( &爲)P: ++36 J「 (5)down—
(4&仏/R)九((爲 ')其中,g9AT是 接收天线的峰值增益,U (・)和U (・)为一阶和 塞尔函数表示为:sin ij -2.071 23 - (6)sm 1 dB中,1表示指向第i个波束与 接收天线波束中心的夹角,13 dB示 接收天线的半 。从(6 )层层回代到式(2),便能够计算出分配 束i的 。1.2卫星波束间干扰分析在 中,为充分利 ,常采用空间 技术,分别指向不同区域的不同波束同时,采 同 天线方向性来实现不同波束的隔离。由于天线辐射方向图的旁瓣 ,波束间会产中,NC表示与小区; 同 的 小区的数目,2c为用户(J , c)的活跃系数,其取值与该
户的 类型 ,C为 到小区c的传输
,-如((如)为 干扰用户(叫;)在 方向上的天线增益,(如表示在用户(叫;)处与 的切线和 到用户的连线之间的夹角,角&爲可
照前文 ,Gc(.=;)示小区C在.爲方向上的卫离天线增益,0为小区;和小区c之间的
系数,九;((=;)为户(=,;)在角方向上经历的 信道衰落。(9)可知,干扰值主要与受干扰用户到 】生共彳B 道干扰(Co-Channel Interference, CCI),干扰的 度 户到
确定16+。所以,在对干扰 该方向夹角。图3
连线和干扰波束h准线之间的夹角.爲 ,而该夹角可以 (8)计算。由于7和E—定,则 .爲仅 @爲决定,即 干扰用户=到干扰波束c中心的距
*间的连线与波束h准线之间的夹角模
,首先要计算小区c中的用户j到 间的连线与小区;的 束h准线之间的夹角示意,记为角.c。离。由此,可以计算 束间的CCI值, 一个定性结论:波束 间距离 ,CCI则越大。以 中CCI最小为目标构建优化问题,即
可 为 束之间距离最短问题。 图论中的 优化问题可知,这是一个NP-hard问题,需大的计算量才能 到全局最优,而 对能 r 限的 而言并不可行。本文研究的 配算法h小区〃中心
(星下点)旨在 干扰,最终达到 的目的。所以,只需干扰 在一 限值以下,不对信造 而 到 ,才能满足算法设计初衷。为确 干扰对 不构 的限值的大小,本文对 的SINR随波束间距离的变 。由于在DVBB2标准中,调方为QPSK 5/6所对应的信噪比(Signal W Noise Ratio ,SNR)门限值为5.18 dB ,调 方式为8PSK 3/5
图3波束间干扰计算示意图Fig. 3 Sclieinatic diagram of inter-beam interfereecc calculation所对应的SNR门限值为5.5 dB。结合该性能 :考 现有的
,本文设置一个合理的 ,SNR17 2计算机工程2020年4月15日值为6.6 dBo结合式(8)、(9)算出不同距离下 的干扰 ,再根据式(3) 一步算出SINR,仿 结果如图4所示,其中,横轴的f指波束半径%7.0 r以单个时隙作为 配的最小单位,符合跳波束随时间推移而跳变的特性,并且能够在算法中
不同波束的时隙数 配与位置安排优化跳波束图案, 性能。2.2考虑干扰规避的时隙分配算法跳波束系统以一个时间窗口为周期完成一次时
隙分配,给每 的所 束 配一定数目的时隙。所以,跳束图案的协调也应同 。为在足波束间相对公平的 下 ,以最小5.5 -
-0-SNR亠 SINR化二阶差分系统容量(Differential System Capacity, DSC)为优化目标*17+,则该优化问题可以描述为:5.0 -----------1--------------1--------------2r 4r 6r 8r同时工作的两波束间距离/mmin $ (E -8 2
=1(12)(13 )(14)图4同时工作的波束间距离对SINR的影响Fig. 4 Idfluence of simultaneous inter-beam
distance on SINR$ $=*C:KcCb (1 +9) # E,&) $ N,& j
i从图4可以看到, 束间距离大于4倍的束半径时,SINR与SNR大 等,即干扰于噪
而言 小,干扰对于
系统共有A个点波束,分为N个波束簇。由 (14) 的
该问题 为时隙
和时隙 的对 优 配问题:的 J,可以将可以忽略%所以,本文设置距离门限Lh值为波束半 径的 4 omin $ ( N - N ) 2
=1A2( 15)(16)(17)2多簇联合的跳波束图案优化跳波束图案是指跳变波束不同的组合状态—— 即 束 间长、 束 间短、哪几个波束又会同 ,是指 不同的时隙分配结果。在采用全 的跳波束 中,单个 束可宽大大增加,然而多个 束同 全部N =$ N
$ $=N, & j
i束条 (16)限 配 束的 不能
大于该波束的请 ,从而 限的 的宽,将 产生一定的干扰, 性能。虽然跳束机制中利用空间隔离尽 干扰的 ,但果 束 近,则它们之间的干扰不能够忽略不计。所以,需 合多个波束 跳波束浪费。约束条 (17)示同一 的波束数目不得超 束簇数目。为 束簇间干扰的 ,本文 一种启
图案协调,尽可能 干扰对 性能的 。算法,在 态分配时隙 的同时尽可能规避或减小干扰,从而完成跳波束图案的优化。于在 的 配模式下,需大的束常常未能 足,需 小的波束 因分配到超 请求的 而造成浪费*18 +,因此 需大的波束 的 繁。本文在每 中都优先选择需求大的波束分配 , 一最大波束优先(Highest相ee^l F/sS , HBF)算法。对于波束 间的干扰问题,由11节所述,推算 一个距离门限
Lc
2.1时隙资源与容量资源在跳 束 中 , 可 以 指 宽、,也可以指 、 。于下行链路采用:DM机制,将 间划分为粒度很小的多个时隙来利用,在
隙也可以 一 。而隙 和:在某种对 ,可以相互 。单个束请求的
E,即为吞吐量(单位为bL/s),是指该波束
入N区域 户需要的数据传输速率:束 间的同频干扰表示: 束间距离大于Lp ,则为它们之间的干扰很小,可以忽略 不计。已有的跳波束时隙分配算法思路大多是将资源
E=CKoCb(1 +9), &) (10)E而需要占用的中,N是该波束为满足请
隙个数,C为时间窗口。因此,单个波束请求的容 量资源可以换算为时隙个数:N =E)・配 户,并采 束 配方式*8 +, 跳束图案中时隙离散 度 。而本文算法 将户(即束) (即每个时隙),采 束并配方式,能够使跳波束图案中的时隙更连续。 在分配 中,首先确定起始波束 所在的波束(审 lb (1 +9)) ,K
\\ -1&) ( 11),而后基于 的位置 依次确中与已选 束同 的 束。 则 是在 离46 4王亚昕,边东明,胡 嬪,等:基于分簇的全带宽跳波束图案优化方法1 73大于L-的束中选 隙请求最大的波束,如果L,/无波束可选,则选择与已选波束距离最远的,以 尽 小干扰%于 限,波束 区域内的请 E量往往大于 能够 的 ,为 证一定的户公平性, 多 请 非常大的波束占用, 某请 别小的波束得不到服务的情况发生,首先对所 束预分配一个时隙,以保证每个波束都能够 一次%算法1预分配算法1 .初始化:波束簇c = 1,2,…,C,Ni e恶CxW,N/30,1 x C
8T„tct
,Twbz3W/Ttet =N-2. 循环 j - 1 :N循环i e ,C31N/( c,j)3il) - Tied) -1T.o.cl ( c) = T.o.el ( c) - 13. 循环 c = 2 : C循环ke ,/果 dkt >d-对所有 le N/(:,j)N/( c,j)3k几/ k) =Tlrft( k) -1Ttotct ( c) = Ttotct ( c) - 1转向步骤3结束 f结束循环结束循环结束循环结束循环在算法1中,:表示每簇中的波束个数,5c是 波束簇集合,其中的元素为波束编号,集合中有 C个元素,
示每簇总的 可 的时隙个数,并随每 配实 ,在配 中记录每个波束的 请 隙个数。时隙配 :Ac是一个C行C列的 ,横轴为时隙编号,纵轴为波束簇编号, 的元素为波束编号% ,:c(3,55)为3 束 中分配到第55时隙的波束 编号,/是所有已选波束集合中的元素,L\"表示待选 波束\"到/的距离。由于预分配是给每个波束 ' 一个时隙,因此从哪个波束作为开始并不 %以单个时隙为一个分配单元,依选择该时隙 的波束%每; 中 请求最大的波束 为起始点,然后按照前文 的基于各 个簇的位置 确 中与已选波束同的 束%算法 2 HBF 算法1 .对&ke,/,计算:T\"(k) =Imn{ Tf(k)[陰(/)5$^]}2.循环 j = (N +1) :W在所有波束中搜索到Tait最大的波束i,并获得它的簇
编号nN/(n,j) 3iTam(i) =Ta”<(i) -1Tma(n) =Twbz (n) -13 .循环 c = 1,2,…,Clc' n循环ke ,/对Vie %/ (:,j ),记录所有dkt > de的波束k 在 束集合中,找到Tc110t (k)最大的波束i如果;110,( i) '0N/( c,j) 3iTam(i) =Ta”<(i) -1Ttotcl ( c) = Teei ( c) - 1否则记录所有Tc110t( k) >0的波束编号k对Vie N/(:,j),找到dkt最大的波束iNcP( c, P) 3iE ( c,j)3iTam(i) =Ta”<(i) -1Teei( c)=Twbz( c) - 1结束结束循环结束循环结束循环在算法2中,按照 束 请 隙占该簇 总的 可 隙的 ,计算岀每个波束应当被配的时隙个数$not( 随每 配实 )。于时隙个数 为整数,因此需要对计算结果向%而 后的结果又有可能超过该波束的请
$as,所以
小值%算法的每 以 $呎最大的波束为起点,给该束分配 隙,然后向外辐射, 该 隙与之同 的 束% 方法是以该波束为圆,L,/为半径 ,对于除该波束所在 的其所 束簇,优先选 $呎最大的波束%如果 无波束可选(即该簇位于 的所 束$mt为零),则选择该 离 已选波束最远的% 束间会产生干扰,将产生干扰的波束编号记录在与时隙分配 Ac同 的 7\"中,以便后续分析处理%3仿真结果与分析3.1
与业务为 研究 合实际,本文 文献* 19 +中EU25区域的波束 模型。该模型以70个束 洲地区和加那利群岛,图5所示%业模型来自于一项DDSO研究,该研究是AstCum在
洲航天局的 级研究1 (ESA ARTES 1)下 的[20],评估了 Ki 多波束
中互联网接入的 请 ,并预盟地区2020年的网络接入流量需求分布,如图6 所示%17 4计算机工程2020年4月15日簇 5 : 154,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,
68,69 3%(29)2827X(40 k139r381ISA46^*<(14A'I卩1 仿 采用的参数%根据业务模型,下行链路采用20 GHz的Kaj 输% 洲3Y50k49K5丿丞汎555W图按 估测波束覆盖区域的半径约为240 km,Lc即为 960 km%表1仿真参数Table 1 Simulation parameters数标记—A参数值标准DVB-S2图5欧洲波束覆盖模型Fig. 5 European beam coverage model波束数目数目705N每簇的波束个数带宽/MHz下行链路频率/GHzNK
14200f/os20400总功率/W道高度/km735 786100时间窗口C波束覆盖半径/km离门限/kmL- h不均的
F2409603.3
分析为了直观展示出在需
下跳波图6 欧洲Ka波段多波束卫星系统中的网络接入流量需求Fig. 6 Network access traffic requirements in EuropeanKa-band multifeam satellite system束技术明显优于 多波束技术的 ,本文给出多波束 中 配的 为 ,图7所示%在同的 数下,用HBF算法指隙分配,得到仿真结果如图8所示%可以 ,地区流量需 呈现极度不均匀,某几个波束 下的区域流量需求非常大,而又存在一些区域的流量需 接近于零。这与该地区的口 接 ,人口 度小的地区, 需自然较小;人口 的发达地区, 大。而一个地区的人口密度,又 需的 、气、拔、 以 国家政策等多种因素综合决定%正是由于当今社 口的 不均、流 性强,带来的需 不均、变 大, 的多波束 不能够满足 不均匀的流量业务%而跳波束技术以
图7 传统多波束系统资源分配结果Fig. 7 Resource allocation restlts of traditional多变的波束 方案,合了不 的流 需求,成为构统中 、采用的一 技术%3.2
multi-beam system参将70个束划
束簇, 理位置、国家区域等因素,以每14个 束为一簇, 为5簇:1: 1 1,10,11,20,21,22,23,24,31,32,33,34,
35,70 3%2 :12,3,4,5,12,13,14,15,25,26,27,36,37,
38 3%3 : 16,7,8,9,16,17,18,19,28,29,30,39,40,
41 3 %4 :142,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,
55,56 3%图8 跳波束系统HBF算法资源分配结果Fig. 8 Resource allocation restlts of HBF algorithm
in BH system46 4王亚昕,边东明,胡 嬪,等:基于分簇的全带宽跳波束图案优化方法,本文提出的HBF算法资源1 75从图7、图8可以 度 。时隙连续的优势,首先是对于用户而言 好接收,不需
繁地产生突发(burst);
分配结果 合 束不同的请求。 2果配算法的性能, 配方法的DSC为4. 407 2 X1019,配的DSC为1.752 6 x 1019,明显优于时隙 离散,那么每一次发送都需要一段同步头HBF算法指 匹配度 多波束
字节(在DVBB2中该长度为720 Byte),而若时隙
传统的 配方式, 配的 利
与波束请 :为连续,则可以 步头字节,
送次数, 节省一些同值%, 。经计算,传统限的 利
大程度 以的总吞吐量为27.004 Gb/s,采 HBF算的总吞吐量为33.654 Gb/s,提的传输, , 实际
法的跳波束 大大
24.6 % %可,跳束 于传统多波束 5%总的
对于干扰 方面,当Lh为4倍的波束覆盖半径时,HBF算法仿真结果显示无干扰%为一步分La的值对
干扰的 ,对不同Lh值的系2所示%计算总干扰值,得到的结果
表2距离门限对系统干扰的影响Table 2 Iiniueecc of distancc threshoie on system interfereeccLw4 r5 r干扰/dBW存在干扰的时隙数——总干扰次数————时隙编号图9 HBF算法与minCCI算法时隙分配结果比较Fig. 9 Comparison of timeslot allocation reshlts of HBF
algorithm and minCCI algorithm6r7r- 138.943 9-138.651 54092127281508r- 136.644 5804结束语于传统多波束系统无法
不均匀的业务分每次仿真都是在时间窗口为100个 隙长度的 条件下 的。总干扰次数是指 束在某一个时隙内存在干扰,则算作一次%
Lh的大,
2可以 ,随布场景,本文 , 一 显 ,且
跳波束技术 总吞吐总吞吐量明总干扰值 %经计算, 中的噪声达- 120.847 5 dBW,所以即使在 条件的 配算法 HBF, 在算法设计中对波束间干扰 ,
最差的情况下,当干扰为- 136.644 5 dBW时,干扰
总干扰值远小于 噪声,对于信号于噪
产生较大 算法能够合理 的、
也可以忽略不计,不会对 。由此可见,本文 干扰%F的 可以忽略不计%仿 结果表明,与已有 算法 ,HBF算法的分配结果显示时隙连续
的HBF典型配性较好,更适合向链路的 机制。基于天线技
现有的跳波束时隙分配算法中一个
术的 与波束捷变在 中的 将 无 的波束全局跳变,
,下一步能够适应更束间干扰的 算法,为文献[8 +提束
出的minCCI算法% minCCI算法采 多变的 , 以 到 的 虑到
局优化算法,也是需要研究的问题%参考文献配 % 同的方式,让“波束去找时隙”,每个波束都优先 一个时隙安排的波束之间
束
到的局限性,设计一个 度 的全对它而言干扰最小的时隙,某 隙安排的波束与下
性;HBF算法采配的方式,让“时隙去找波束”,隙所有跳变波束分配完毕再 且每
下一时隙的分配,是以需求大的波束为起点,所以前[1 ] HAO Caiyong,LUO Chao,LIU Heng. A survey of
receni developments of satellite communications [ J ].Application of Electronic Technique,2016,42 ( 8 ) : 11 - 15,20. (in Chinese)一时隙与后一时隙安排的波束往往是同一个需 :
大的波束% 2 算法的时隙分配结果( )图9所示%图9 的是100个 隙中编号为15〜24的
10个 隙的分配结果,单元 中的标号为波束编号% 可以 , 与 文 一 , 采 HBF 算法 配的
郝才勇,骆超,刘 J 近期发展综述[J] •电子技术应用,2016,42(8) :11 -15,20•[2 ] LIU Mian,SHI Yun,CHENG Zijing. Performance analysizof beam switching mechanism in HTS communication system[ J]. Electronic Design Engineering,2019,27 ( 2 ):
时隙较为连续,而;inCCI算法分配的时隙离散化程160-165,171. (in Chinese)
17 6计算机工程2020年4月15日柳绵,石云,程子敬.HTS通信系统波束切换机制性能
分析* J] •电子设计工程,2019 ,27 (2):160-165,171.3 + PANTHI S , BREYNAERT D, MCLAIN C, et al. Beamhopping-a flexible satellite communication system for mobility[C]//Proceedings of Ve 35th AIAA InVrnational
Communications Satellite Systems Conference. [ S. 1.]: AIAA Pres,2017:5413$4 ] MOKHTARA, AZIZOGLU M$On thedownlink throughputofa broadband LEO satellite neteork wit hopping beams [ J].
HEE Communications Lekers,2000 ,4 (12) :390-393.5 ] ANGELETTIP,FERNANDEZPD, RINALDO R.Beam hoppingin multi-beam broadband sZCUG systems: system performance and payload am/itecem analysis [C]//Poceedings of the 24th AIEA InWmaZonZ ComImlnicaZons Satellite System
Conference. [S. 1. ]:AIAA Pess,2006 :5376.
6 ] ANZALCHIJ, COUCHMAN A, TOPPING C$Beam hopping
in multi-beam broadband satellite systems [EB/OL]. [ 2019- 05-20 +. https://www. mseamhgaV. net/publication^.7 ] ANZALCHIJ, COUCHMAN A, GGABLLNIP, etalBeam hopping in multi-beam broadband satellite
systems: system simulation and performance comparison with non-hopped systems [ C + //Proceedings of the 5th
Advanced Satellite Multimedia Systems Conference and
the 11 th Signal Processing for Space Communications
Workshop. Washington D.C. , USA: IEEE Press, 2010:
248-255.8 ] ALEGRE R, ALAGHA N.Heuristic algorithms forflexible resource allocation in beam hopping multi-beam
satellite systems [ C + //Proceedings of the 29th AIAA
International Communications Satellite Systems Conference.
[S.1.]:AIAAPr s,2011:8001.9 ] ALBERTIX, CEBIRAN JM, BIANCO A D, +tal.System capacPy optimizztion in Cma and frequency
for multineam multi-media satellite systems [ C + //
Proceedings of the 5 th Advanced Satellite Mukimedia
Systems Conference and the 11 th Signal Processing for Space Communications Workshop. Washington D.C. ,
USA:IEEEPres,2010:1-10.10 ] LEI J,CASTRO M AV.Frequency and time-spaceduality studyfor multibeam 8^61^ Communications [ C ]^/ jP^keding- of E//
IntrnationalConfrnc+on Communications.Washington D.C. ,
USA:IEEEPrs,2010:121-132.11 + LEI J, VAZQUEZ-CASTRO M A. Joint power andcarrier allocation for the multibeem satellite downlink
with individual SINR constraints [ C + //Proceedings of IEEE International Conference on Communication5. Wa5hington D.C.,USA:IEEEPre55,2010:133-142.[ 12] LEI J, VAZQUEZ-CASTRO M A.Multibeam 5atelite
frequency/time dualiV sVdy and capacj optimization [ J +.
JournalofCommunication5and Network5, 2011 , 13 ( 5 ) :
472-480.[ 13] SHARMA S K, CHATZINOTAS S, OTTERSTEN B.
Cognitive beamhopping for 5pectral coexitence of multibeam satellites[ J]. International Journal of Satellite
Communications,2015 ,33( 1 ) :69-91.[ 14] ALBERTIX, CEBRIAN JM, BIANCO A D, eta.
System capacity optimization in Cma and frequency for
multibeam multi-media satekite systems [ C + //Proc++dings of th+5th Advanc+d Satlit Multim+dia Systems Conference and the 11 th SignalProcesing for
Space Communications Workshop. Washington D.C. ,
USA:IEEEPress,2010:221-232.[ 15] ZHENG G, CHATZINOTAS S, OTTERSTEN B.
Genericoptimization oflinearprecoding in multibeam
satellite systems [ J + . IEEE Transactions on Wim1ss
Communications,2011,11(6):2308-2320.[ 16 ] LORETIP, LUGLIO M.Intrf+r+nc+ +valuations and
simulations for multi-satellite multibeam systems [ J + .
Int rnational Journal of Sat lit Communications, 2002, 20( 4) :261 -281 .[ 17 ] YIN Zhan, SUN Ch+nhua.R+s+arch of co-fr+qu+ncy
intrfrnc+ in multi-b+am satlit mobil communication
system [ J ]. Radio Communication Technology ,2016,42 (2): 23-26. ( in Chin+s+)尹展,孙晨华•多波束卫星移动通信系统的同频干扰
研究[J] •无线电通信技术,2016 ,42(2) :23-26.[ 18 ] JIA Luliang, ENG Yan, GUO Daoxing, +tal.A ioint
optimization algorithm of pow+r and bandwidth for
multi-b+am sat lit communication systm[ J] .Journal of Signal Proc+ssing,2014(8) :973-978. (in Chin+s+)
贾录良,孟艳,郭道省,等•多波束卫星通信功率带宽
联合优化算法[J] •信号处理,2014(8) :973-978.[ 19] JOROUGHIV, LAGUNAS E, ANDRENACCI S, +tal.
D+ploying iointb+am hopping and prcoding in multib+am
satellite neteorks with time vaiant Caffic[ C]^/Proceedings of 2018 IEEEGlobalConfrnc+on Signaland Information Proc+sing.Washington D.C. , USA: IEEE Pr+s, 2018 :
1081-1085.[ 20] THOMASSON L, VAISSIERE M, JOLY F, +tal.DDSO: th+satlit contribution to Europ+an gov+rnm+ntactionsforth+einclusion of citizens and regions[C]//Poceedings of AIAA
IntrnationalSpac+ Communication Systms Conf+rnc+s. [S.1.]:AIAAPr+s,2005:125-134.编辑索书志
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容