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移动通信 2023年第7期47卷 2-9,57页

作者：胡馨元邓若琪邸博雅宋令阳北京大学电子学院北京100871

低轨卫星网络具有广域覆盖的优势,可以克服地面网络因覆盖能力不足从而无法为全球用户提供高速率数据服务的局限性。为满足全球各区域的地理分布不均匀和低轨卫星的高移动性导致的时空非均匀的数据传输需求,采用波束调度技术利用有限的... 详细信息

低轨卫星网络具有广域覆盖的优势,可以克服地面网络因覆盖能力不足从而无法为全球用户提供高速率数据服务的局限性。为满足全球各区域的地理分布不均匀和低轨卫星的高移动性导致的时空非均匀的数据传输需求,采用波束调度技术利用有限的波束资源,以时分的方式轮流为卫星覆盖的各区间提供服务。现有方案基于相控阵或碟形天线进行波束调度,但因其昂贵的价格或庞大的体积难以进一步扩大口径来提升网络传输速率。RHS是一种新型的超材料天线,得益于超材料的可调谐性,具有轻薄、低成本的优点,可实现超大规模阵列,满足更高速率的传输。因此,考虑RHS辅助卫星网络,研究全息波束成形和波束调度技术以灵活地为各小区提供服务。为了更为有效地利用有限的波束资源并提高服务公平性,建模了最小数据需求满足率最大化问题。针对该问题,提出了数字波束成形和全息波束成形联合优化算法,在此基础上优化了波束调度方案。仿真结果表明,与传统波束调度方法相比,波束成形优化算法使小区最小满足率提升10%至60%。

关键词：低轨卫星通信网络波束调度全息波束成形

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可重构全息超表面辅助卫星通信关键技术

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电信科学 2022年第10期38卷 46-56页

作者：胡馨元邓若琪邸博雅张泓亮宋令阳北京大学电子学院北京100871 鹏程实验室广东深圳518055

超密集低地球轨道卫星通信网络能弥补传统地面网络频谱资源稀缺、覆盖范围有限的不足,有潜力提供全球大规模接入的高速率服务。由于卫星的高速移动性,卫星通信对天线性能,如波束控制能力和天线增益等,也提出了更为严苛的要求。因此,对... 详细信息

超密集低地球轨道卫星通信网络能弥补传统地面网络频谱资源稀缺、覆盖范围有限的不足,有潜力提供全球大规模接入的高速率服务。由于卫星的高速移动性,卫星通信对天线性能,如波束控制能力和天线增益等,也提出了更为严苛的要求。因此,对一种新型的超材料天线——可重构全息超表面(reconfigurable holographic surface,RHS)辅助卫星通信展开了研究。RHS采用全息原理对超材料单元进行电控,从而实现波束成形。基于RHS的硬件结构和全息工作原理,提出了一种RHS辅助多卫星通信方案,该方案同时考虑卫星跟踪和数据传输。同时,设计了全息波束成形优化算法以最大化和速率。仿真结果验证了所提方案的有效性并表明了相较于传统相控阵天线,RHS提供了一种成本效益更高的卫星通信支持方式。

关键词：可重构全息超表面全息波束成形低轨卫星通信

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