天空地多层异构融合网络性能分析及切换协议优化

针对多层异构融合网络（Multi-layer heterogeneous integrated network， MLHetINet）切换复杂的问题，提出通过凝视波束及干扰消除算法获取切换分析的有效数据，简化波束对准及捕获过程，扩展空基网络覆盖范围，进而降低跨层切换的复杂度。首先，针对地面终端和空中基站间的相对高速运动特性，提出空基凝视多波束形成算法，自适应地调整天线相位和权值，在目标方向生成主瓣并对干扰源进行零陷实现空域隔离，简化切换分析的复杂度。然后针对空地信道的复杂性，提出了基于列范数分组排序的多阶干扰消除算法，进一步提高目标信号的检测精度，提高切换分析的准确性。最后，依靠凝视波束技术和干扰消除算法，针对空天地三维多层异构融合网络中的切换事件设计了独立的切换协议，显著降低了网络资源的消耗。仿真结果表明，相较于传统地面网络和天地融合网络，所提波束赋形辅助的天空地多层异构融合网络中的用户信息速率有显著提升。