《高通量天基信息網路容量與多址技術研究》是依託哈爾濱工業大學，由焦健擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高通量天基信息網路容量與多址技術研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：焦健
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高通量天基信息網（SIN）將提供一種比擬光纖網的寬頻接入方法，系統容量可達Terabit/s，實現“無處不在的高速寬頻接入。本項目面向國家“十三五”科技規劃的“天地一體化網路”重大工程需求，首先，探索Ka/Q/V頻段的毫米波鏈路多、變參數信道，建立ARMA信道預測模型，利用部分觀測馬爾科夫決策求解最大期望吞吐量的資源配置策略。在此基礎上，發掘Ka頻段指向性天線特性，研究最大化系統吞吐量的上下行多址接入技術和資源復用方法，包括：自適應星座復用Ka頻段MIMO下行傳輸方案、非協作NOMA Aloha上行隨機接入協定、非中心化的資源管理與復用算法。最後，採用矩陣指數分布拉普拉斯變換的方法，定量分析SIN多跳協作的容量和跨層資源模型，給出適配業務需求和通信資源認知的多跳傳輸方法，建立高通量SIN容量理論，並搭建軟-硬體聯合系統實驗平台驗證。希望通過本項目的研究，為天基寬頻網的建設提供關鍵的解決方案。
結題摘要
本項目瞄準空間通信的發展趨勢，以高通量GEO衛星為骨幹節點，研究我國天基信息網路的拓撲構建與鏈路性能，探索了天基信息網路的高效傳輸機理，力爭實現比擬光纖網的無線寬頻接入能力。本項目從2017年8月獲批之後，到2018年12月底的項目執行期內，按照計畫書的預定目標和計畫開展了研究，完成了全部的研究內容：首先，研究了高通量天基信息網路的記憶性信道與網路模型，包括，1、時變信道建模及預測算法；2、時變信道容量分析與傳輸策略；3、基於攝動分析的天基骨幹網路構型與鏈路性能分析。然後，研究了高通量衛星Ka頻段下的多址接入與資源配置，包括，1、基於OSTBC-MIMO系統的天基信息網路LTP-HARQ傳輸協定設計；2、天基信息網路的非協作隨機接入技術；3、面向多波束的高通量衛星功率最佳化策略。 項目執行期間，發表學術論文33篇，其中15篇SCI檢索期刊論文，參與了6次國際學術會議並進行學術報告，發表EI檢索會議論文18篇，標註率100%。申請及授權國家發明專利8項。培養了碩士研究生12名。
