空间信息网络高效协同传输理论研究

项目名称： 空间信息网络高效协同传输理论研究

项目编号： No.91338106

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 白琳

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 85万元

中文摘要： 本项目从我国空间信息网络信息服务重大需求出发，针对我国卫星系统单星能力有限、同步卫星轨位匮乏等问题，提出发展天基高效协同传输技术，利用多星共轨、多星协同提升空间信息网络信息传输和抗干扰能力，对实现我国空间信息技术的良性发展具有重要意义。项目将面向空间信息网络高效信息传输需求，设计并提出卫星高效协同传输理论与方法。重点针对卫星大尺度覆盖以及易受干扰和窃听的特点，研究高分辨率抗干扰波束成形技术；针对单星点波束覆盖范围较大所导致的效率低下以及抗干扰能力弱的特点，研究多星协同波束成形方法，并基于不同的边界条件，设计能效最优的波束成形与功率分配方法；针对分布式卫星相对距离较远、星间链路延时较长的特点，研究低交互需求的分布式自主协同理论以及分布式并行信息存储处理方法，并构建仿真验证系统，完成对系统和关键技术的性能验证以及复杂度分析，为我国空间信息网络的发展提供协同传输理论依据和工程指导。

中文关键词： 协同通信；数据传输；波束成形；用户匹配；空间网络

英文摘要： Considering the insufficiency of platform capability and geostationary orbits of satellites, using multi-satellite collocation and multi-satellite collaboration strategies, this project develops an efficient coordinated transmission scheme over space information networks to improve the capability of satellite communications and mitigate the interference. In order to mitigate the intercept and interference from the wide coverage, an anti-interference high resolution beamforming scheme is proposed; in order to further improve the efficiency of transmission and capability of anti-interference, coordinated beamforming schemes are employed over multi-satellite collocation systems, where optimal beamforming and power allocation strategies are developed for different boundary conditions; in order to reduce the transmission delay of satellite-cluster links, an interaction-efficient distributed collaboration theory and a distributed paralleled information storage/processing scheme are developed. In addition, a simulation platform is constructed to measure the performance and complexity of the proposed key techniques. The research results of this project provide fundamental theories and technical guidance of the development of space information networks.

英文关键词： Cooperative Communication；Data Transmission；Beamforming；User Matching；Space Networks