高空平臺（High Altitude Platform Station,HAPS）部署在平流層 17～22Km的位置,其高度介于地面通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間,可以作為高空基站或中繼節(jié)點,具有覆蓋范圍廣、部署靈活、低時延、高容量、信道條件良好的特點,在地面通信系統(tǒng)能力不足或應急通信等場景下有廣泛應用。高空平臺一般采用多天線對地面實現(xiàn)多小區(qū)覆蓋,不同小區(qū)之間可以采用頻率復用以提高HAPS系統(tǒng)的容量。高空平臺屬于非固定基站,會受到大氣湍流影響發(fā)生位置和姿態(tài)變化,地面小區(qū)覆蓋情況隨之改變,造成小區(qū)邊緣用戶存在切換問題,本文的主要研究工作包括以下兩點:對于高空平臺的不穩(wěn)定運動特性,分析了其不同運動方式對地面用戶切換概率的影響�，F(xiàn)有對于高空平臺通信系統(tǒng)中切換概率的分析多采用等波束寬度和等覆蓋面積模型,不能反映HAPS不穩(wěn)定運動中路徑損耗變化對小區(qū)覆蓋的影響。因此,我們建立了一種考慮天線方向性增益和路徑損耗的小區(qū)覆蓋模型,給出了覆蓋范圍的數(shù)學表達�；谒岢龅男^(qū)覆蓋模型分析了 HAPS經(jīng)歷水平、旋轉(zhuǎn)、垂直、傾斜運動過程中的地面用戶切換概率。分析結(jié)果表明,我們所提出的考慮天線方向性增益和路徑損耗的... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１髙空平臺對地提供通信服務??

?高空平臺通信系統(tǒng)的切換補償策略和切換判決策略，以降低ＨＡＰＳ不穩(wěn)定運動對??地面用戶的影響。圖１．２給出了論文研宂內(nèi)容的框架圖，具體內(nèi)容和貢獻如下：???｜高空平臺在空中受大氣湍流??出ｙ點ｒ?＾?影響發(fā)生不穩(wěn)定運動??＇????￣ＨＡＰＳ位置姿態(tài)發(fā)生變化，地面小??區(qū)覆蓋情況改變，用戶發(fā)生切換??????ＨＡＰＳ不穩(wěn)定運動對地?ＨＡＰＳ通信系統(tǒng)中的切??＾?面用戶切換性能的影響?換補償和切換判決策略??Ｉ?？提出一種補償ＨＡＰＳ不穩(wěn)定運動的??丨紐』古抂？?徑損耗的地?天線指向調(diào)整方案并驗證其性能。??ｓ?囂的雛判決策略并仿真驗證其??分析其對雜概軸綱?？與＾嫌算法性能進行比較??￣￣：！￣￣?｜分析不同運動Ｊ式對用戶切換?ｔｅｓｉｓｓｓｎｎ的??實現(xiàn)目標—概率的影響，對ＨＡＰＳ系統(tǒng)設計??和切換策略研宄提供指導。?尸受?不穩(wěn)定??????動的影響???圖１．２論文內(nèi)容架構(gòu)??（１）

ＨｅｌｉＮＥＴ標準更適合作為無人機應用于通信覆蓋時的位置約束條件，??而ＩＴＵ標準則更適用于高空平臺飛艇對地通信服務的位置約束條件。根據(jù)ＩＴＵ??標準，我們可以構(gòu)建如圖２．２所示的位置保持圓柱。??Ｒ＝４００ｍ???？二；??｜?Ｈ＝±７００ｍ??ｔ？……１ｙ??１??Ｉ???ｉ???—＼?Ｉ?￣???＼??＼?＇－－??／＼?乂?丨??［＜，—一＼－－－－，＿廠＼－－－－，—飛）??Ｖ，?＞?＾?ｘ?（?）?＼?Ｊ??圖２．２高空平臺位置保持??１２??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于平流層高空平臺的5G廣覆蓋解決方案[J]. 孫震強.  移動通信. 2018(09)
[2]高空平臺通信系統(tǒng)中的小區(qū)切換技術(shù)綜述[J]. 何攀峰,程乃平.  裝備學院學報. 2017(01)
[3]HAPS通信系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李行政,張冬晨,朱禹濤.  電信網(wǎng)技術(shù). 2016(03)
[4]環(huán)形小區(qū)在高空平臺通信系統(tǒng)中的應用[J]. 吳翔宇,金山,倪淑燕.  電子測量技術(shù). 2016(02)
[5]HAPS通信多層環(huán)形小區(qū)結(jié)構(gòu)設計[J]. 管明祥,王樂,郭慶.  北京郵電大學學報. 2014(02)
[6]高空平臺不穩(wěn)定性對HAPS通信性能影響建模與分析[J]. 管明祥,郭慶,顧學邁.  電子學報. 2012(10)
[7]一種發(fā)展中的新移動通信方式——平流層通信研發(fā)概況[J]. 樊昌信.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2005(19)
[8]平流層多波長自由空間光通信系統(tǒng)[J]. 李坤,艾勇.  應用激光. 2005(03)
[9]高空平臺通信系統(tǒng)的最新進展[J]. 孫震強.  中國無線電. 2005(03)
[10]HAPS通信系統(tǒng)在軍事通信中的應用[J]. 韓軍.  計算機與網(wǎng)絡. 2003(11)

博士論文
[1]高空平臺通信系統(tǒng)中呼叫允許控制與切換技術(shù)研究[D]. 李樹鋒.國防科學技術(shù)大學 2010



本文編號：2991011