基于无人机中继的星地认知网络波束成形算法

李艳丽，林志，王子宁，许拔，程铭，欧阳键

（1.南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏 南京 210003；2.国防科技大学电子对抗学院，安徽 合肥 230037；3.国防科技大学六十三研究所, 江苏 南京 210003）

1 引言

跟地面通信系统相比，卫星通信因为其覆盖范围广、通信容量大以及不受地域影响等优势，能够满足未来通信网络对全时域全地域通信的要求，被认为是下一代移动通信系统的核心技术之一，受到了国内外学者的广泛关注[1-2]。然而卫星通信易受遮蔽效应的影响，通信质量下降，因此研究人员提出采用中继技术解决卫星通信质量不稳定问题。相比于常见的地面基站，无人机具备成本低廉、悬停能力、易于部署以及系统维护方便等特有优势。在地面设施受到自然灾害损坏或者军事通信要求无线网络可移动情况下，采用无人机作为中继的网络更受青睐[3-7]。因此基于无人机中继的卫星网络受到了国内外学者的广泛关注。例如，参考文献[8]提出一种以无人机为中继的卫星网络，并对无人机中继进行选择，推导出系统的中断概率；参考文献[9]考虑无人机作为空中中继协助卫星下行链路传输的场景，研究了系统的能效最大化传输问题；参考文献[10]针对无人机为中继的星地网络在满足上行传输可靠性以及低功耗要求下，提出了一种能效资源分配算法。尽管为基于无人机中继的卫星网络提供了框架，参考文献[8-10]只是在频谱等资源理想配置情况下，研究了网络的资源分配、系统性能。……