【摘要】：隨著人們對(duì)通信地域的要求越來(lái)越高,在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫和全天候”通信已經(jīng)成為未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展方向。由于地面網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星覆蓋區(qū)域和容量不同,因此,將地面通信和衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合可以為用戶提供更高效、更便捷的通信服務(wù)。由于5G(The Fifth Generation of Mobile Communication Systems,第五代移動(dòng)通信系統(tǒng))已經(jīng)成為下一代地面移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn),因此衛(wèi)星通信將在5G生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。星地一體化網(wǎng)絡(luò)中的頻譜共享成為大規(guī)模擴(kuò)展衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)的迫切需求,其可以緩解頻譜稀缺問(wèn)題,進(jìn)而提高頻譜利用率。因此,本文主要研究星地一體化網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)。首先,本文對(duì)星地一體化網(wǎng)絡(luò)及其頻譜共享技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了討論分析。針對(duì)衛(wèi)星通信與5G網(wǎng)絡(luò)集成的當(dāng)前趨勢(shì),分析了衛(wèi)星-5G一體化網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)景和體系架構(gòu),評(píng)估了頻譜共享技術(shù)從低頻段到高頻段的應(yīng)用策略,介紹了幾種典型的基于認(rèn)知無(wú)線電的頻譜共享技術(shù),分析并對(duì)比了這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),為后文研究能量檢測(cè)算法和底層算法提供了理論依據(jù)。然后,本文詳細(xì)研究了在星地一體化網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用能量檢測(cè)進(jìn)行頻譜感知的算法。通過(guò)推導(dǎo)檢測(cè)概率與虛警概率的表達(dá)式,對(duì)認(rèn)知用戶接收端的感知情況進(jìn)行了仿真分析,確定了影響檢測(cè)性能的因素。針對(duì)能量檢測(cè)中存在的噪聲不確定性和信道衰落問(wèn)題,分別提出了在認(rèn)知用戶端使用附加偶極天線和應(yīng)用協(xié)作頻譜感知的解決方法。仿真結(jié)果表明,在認(rèn)知用戶接收端使用偶極天線有效避免了信噪比墻的出現(xiàn),從而在一定程度上避免了噪聲不確定性的影響;在存在信道衰落的情況下,應(yīng)用基于可靠性的加權(quán)協(xié)作頻譜感知算法保持了較高的檢測(cè)概率,從而避免了對(duì)授權(quán)用戶造成干擾。最后,針對(duì)能量檢測(cè)在弱信號(hào)檢測(cè)和節(jié)點(diǎn)隱藏方面具有的局限性,以及缺乏有關(guān)干擾或噪聲不確定性的先驗(yàn)信息,本文提出了基于底層的頻譜共享算法,該算法旨在嚴(yán)格控制認(rèn)知用戶的發(fā)射功率以保證授權(quán)用戶期望的服務(wù)質(zhì)量。借助Meijer-G函數(shù),在高信噪比下,針對(duì)比例干擾約束和峰值干擾約束,推導(dǎo)了中斷概率的漸近但簡(jiǎn)潔的表達(dá)式。針對(duì)三種典型的衛(wèi)星信道場(chǎng)景進(jìn)行了算法性能仿真驗(yàn)證,表征了各種系統(tǒng)參數(shù)以及約束條件對(duì)中斷性能的影響,驗(yàn)證了推導(dǎo)過(guò)程的有效性,保證了授權(quán)用戶所受干擾在約束之下。
【圖文】：

本提供更強(qiáng)大的功能。此外，，由于要求具有非常低延遲的服務(wù)，因此存在將服務(wù)放置在邊緣節(jié)的動(dòng)機(jī)，從而導(dǎo)致了對(duì)回程中的延遲不太嚴(yán)格的要求。這為衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)作為最和最安全的回程形式之一提供了進(jìn)一步的機(jī)會(huì)[1]。衛(wèi)星在 5G 生態(tài)系統(tǒng)中的作用可以是直接訪問(wèn)（接入），即具有衛(wèi)星功能端可以直接通過(guò)衛(wèi)星鏈路訪問(wèn) 5G 網(wǎng)絡(luò)；也可以是間接訪問(wèn)或回程：即終端3GPP 或非 3GPP 接入技術(shù)接入(R)AN（(Radio) Access Network，（無(wú)線）接入(R)AN 通過(guò)衛(wèi)星鏈路連接到 5G 核心網(wǎng)絡(luò)中。高軌衛(wèi)星 高軌衛(wèi)星星座低軌衛(wèi)星低軌衛(wèi)星星座空間段地面段饋電鏈路饋電鏈路測(cè)控鏈路測(cè)控鏈路

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文能仿真與驗(yàn)證理論分析，我們進(jìn)行了一系列的仿真驗(yàn)證。應(yīng)當(dāng)注意，（和檢測(cè)帶寬）小于地面鏈路的帶寬（這是寬帶地面鏈術(shù)也可以工作。利用蒙特卡洛仿真方法，生成具有特號(hào)與噪聲信號(hào)，并在接收端處進(jìn)行疊加，計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)我們把統(tǒng)計(jì)仿真次數(shù)設(shè)的足夠大，以獲得理想效果。1
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN92

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5 甘f

本文編號(hào)：2677187