[发明专利]基于临近空间平台的空天地一体网络体系架构

权利要求书

1.基于临近空间平台的空天地一体网络体系架构，其特征在于：包括多个通信节点，多个所述通信节点分别为同步卫星、低轨卫星、临近空间平台飞行器、地面站网关、云中心、5G基站；

所述同步卫星，用于作为远程中继和特殊终端的接入节点；

所述低轨卫星，用于作为非地面网络区域接入节点和中近距离中继节点；

所述临近空间平台飞行器，用于作为非地面网络覆盖区域以及应急通信的接入节点；

所述地面站网关，用于链接空天网络与地网网络，并实现不同网络之间的协议转化；

所述云中心，用于实现网络存储、计算、检测和调控功能；

所述5G基站，用于作为地面网络覆盖区域的接入节点；

多个所述通信节点通过各自之间的通信链路连接；

所述网络体系架构的切换率的计算公式如下：

R_H＝∫_ΔSf(x,y)

其中ΔS为单位时间改变的覆盖面积，f(x,y)为用户点的分布；

所述低轨卫星覆盖正下方的圆波束在单位时间改变的覆盖面积为：

其中R为波束覆盖半径，t为单位时间，V_trk为低轨卫星下用户点的运动速度。

2.根据权利要求1所述的基于临近空间平台的空天地一体网络体系架构，其特征在于：所述临近空间平台飞行器为临近空间平台飞艇。

3.根据权利要求2所述的基于临近空间平台的空天地一体网络体系架构，其特征在于：所述低轨卫星下用户点的运动速度计算公式如下：

其中V_LEO为低轨卫星运动速度，R_earth为地球半径，h_LEO为低轨卫星高度。

4.根据权利要求3所述的基于临近空间平台的空天地一体网络体系架构，其特征在于：对于所述低轨卫星，星下用户点的相对运动等效于所述低轨卫星的移动，则得到如下关系式：

其中r为所述低轨卫星的覆盖半径，V_r为平均相对运动速度。

5.根据权利要求4所述的基于临近空间平台的空天地一体网络体系架构，其特征在于：若所述网络体系架构对每个用户服务的概率相等，对目标区域所有用户点进行积分，得到所述网络体系架构的总平均容量如下：

其中B为可用带宽，∑P'_re为总干扰，σ²为噪声功率，P_re为接收功率。