针对低轨卫星通信场景下长传播时延导致的信道状态信息(Channel State Information,CSI)过时问题,提出了一种基于地理环境认知的低轨卫星空时多维信道预测方法。首先,通过射线追踪法建模卫星信道,进而确定不同地理环境下影响CSI变化的...针对低轨卫星通信场景下长传播时延导致的信道状态信息(Channel State Information,CSI)过时问题,提出了一种基于地理环境认知的低轨卫星空时多维信道预测方法。首先,通过射线追踪法建模卫星信道,进而确定不同地理环境下影响CSI变化的几个关键因素并将其与信道特征参量建立映射关系;然后,设计了一个由卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和长短时记忆(Long⁃Short Term Memory,LSTM)神经网络构成的组合神经网络模型来有效预测CSI,通过CNN网络提取CSI和特征参量之间变化的空时相关性来认知地理环境对CSI变化的影响,利用LSTM网络处理时间序列的特点根据当前输入信息预测未来某一时刻CSI值。在此基础上,进一步提出了一种离线训练-模型更新-在线预测的实施框架以解决低轨卫星平台资源受限及高动态的问题。仿真结果表明,相较于传统的基于LSTM网络的低轨卫星信道预测方法,所提方法能够有效提升CSI预测精度及其预测模型的稳定性。展开更多
文摘针对低轨卫星通信场景下长传播时延导致的信道状态信息(Channel State Information,CSI)过时问题,提出了一种基于地理环境认知的低轨卫星空时多维信道预测方法。首先,通过射线追踪法建模卫星信道,进而确定不同地理环境下影响CSI变化的几个关键因素并将其与信道特征参量建立映射关系;然后,设计了一个由卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和长短时记忆(Long⁃Short Term Memory,LSTM)神经网络构成的组合神经网络模型来有效预测CSI,通过CNN网络提取CSI和特征参量之间变化的空时相关性来认知地理环境对CSI变化的影响,利用LSTM网络处理时间序列的特点根据当前输入信息预测未来某一时刻CSI值。在此基础上,进一步提出了一种离线训练-模型更新-在线预测的实施框架以解决低轨卫星平台资源受限及高动态的问题。仿真结果表明,相较于传统的基于LSTM网络的低轨卫星信道预测方法,所提方法能够有效提升CSI预测精度及其预测模型的稳定性。
文摘针对具有星间链路(inter-satellite links,ISL)的低轨(low earth orbit,LEO)多卫星系统,提出了一种基于多卫星协作传输的和速率(sum rate,SR)最大化预编码算法.传统的预编码算法需要复杂的星上计算来得到数值解,这导致低轨卫星系统面临较大的计算开销和延迟问题.为解决上述关键问题,设计了一种基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的高吞吐量、低复杂度、具有闭式解的分布式预编码算法.该算法通过构建辅助变量和问题分解,将预编码设计问题转化为多个子问题并行求解,每个子问题仅有一个约束条件,并在每次迭代后仅通过星间链路交换设计的数据矩阵,从而有效实现分布式预编码.仿真结果表明,与典型的两步和速率最大化算法相比,所提出的算法可以实现更高的和速率,同时大幅降低计算复杂度.
