• 제목/요약/키워드: satellite communication link analysis

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대각 위성간 링크를 허용하는 극궤도 이동위성통신 시스템의 수학적 모델링 및 성능분석 (Mathematical Modeling and Performance Analysis of Polar Orbit Mobile Satellite Communication System Utilizing Both Neighboring and Diagonal Link)

  • 양혁;김덕년
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권8호
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    • pp.17-29
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    • 1999
  • 극궤도 위성에서의 위성간 링크를 사용하는 이리듐 시스템은 위성간 링크 통신이 핵심적인 기술이 된다. 이 시스템에서는 링크설정 면에 있어서 이웃 위성간에만 링크를 설정한다. 이는 위성간 통신을 할 동안 연결을 계속 유지해야 통신이 유지되는 단점을 가지고 있다. 제안된 새로운 시스템은 이웃 이성간 링크 뿐만 아니라 대각링크까지 허락하여 연속되는 위성간의 연결 수를 최소화하고 트래픽 부하를 중심으로써 통신 성능의 향상을 증명한다. 그리고 위성고도와 가시 위성간 거리에 따르는 최적 전개 위성 수를 계산하였다. 또한 제시한 시스템의 트래픽 파라메터와 블록킹 확률을 수학적으로 분석하여 이웃이성간 링크 방식과 성능을 비교하였다.

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An ANN-based Intelligent Spectrum Sensing Algorithm for Space-based Satellite Networks

  • Xiujian Yang;Lina Wang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권3호
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    • pp.980-998
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    • 2023
  • In Low Earth Orbit (LEO) satellite networks, satellites operate fast and the inter-satellite link change period is short. In order to sense the spectrum state in LEO satellite networks in real-time, a space-based satellite network intelligent spectrum sensing algorithm based on artificial neural network (ANN) is proposed, while Geosynchronous Earth Orbit (GEO) satellites are introduced to make fast and effective judgments on the spectrum state of LEO satellites by using their stronger arithmetic power. Firstly, the visibility constraints between LEO satellites and GEO satellites are analyzed to derive the inter-satellite link building matrix and complete the inter-satellite link situational awareness. Secondly, an ANN-based energy detection (ANN-ED) algorithm is proposed based on the traditional energy detection algorithm and artificial neural network. The ANN module is used to determine the spectrum state and optimize the traditional energy detection algorithm. GEO satellites are used to fuse the information sensed by LEO satellites and then give the spectrum decision, thereby realizing the inter-satellite spectrum state sensing. Finally, the sensing quality is evaluated by the analysis of sensing delay and sensing energy consumption. The simulation results show that our proposed algorithm has lower complexity, the sensing delay and sensing energy consumption compared with the traditional energy detection method.

현실적 모델링 갖는 LEO Constellation에서 위성간링크의 성능분석 (Performance Analysis for an Inter-Satellite Link in the LEO Constellation with the realistic modelling)

  • 김영준
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.833-836
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    • 1999
  • In this paper, the communication performance and its characteristics of the polar Low Earth Orbit(LEO) mobile satellite have been described in terms of the generalized performance parameters via geometric modeling and analysis. Especially, the general formula related to the parameters such as the number of orbits(M) and the number of satellites per orbit(N) were derived in the LEO satellite system for voice service, and then we applied the general result to IRIDIUM system(M=6, N=11) that would be scheduled to commercialize soon. The offered traffic of Inter Satellite Link(ISL), ISL link blocking probability as well as both new call blocking probability and the probability of forced termination for the on going call are calculated as the result of performance analysis.

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군 위성통신체계 위성단말관리 프로토콜 설계 및 성능분석 (Design and Performance Analysis of Satellite Terminal Management Protocol in KMILSATCOM)

  • 이종성;최형석;황인관
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.14-20
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    • 2007
  • 군 위성통신체계는 민/군 공용 위성인 무궁화 5호의 군용 탑재체 및 군 전용 위성통신 단말로 이루어져 있으며, 위성통신 단말들은 위성통신 서비스 영역에 분포하여 위성통신 링크를 구성하여 통신하게 된다. 원격지에 위치한 군용 위성통신 단말의 운용상태에 대한 감시를 중앙 집중적으로 수행하기 위하여 위성 단말 관리 시스템이 개발되었다. 군 위성통신체계는 군의 특성상 유사시를 대비한 통신시스템이고 위성통신단말들이 이동하므로, 지상통신수단(예, 광케이블, M/W등)을 관리링크로 사용할 수 없으므로, 원격지 단말과의 통신수단은 위성통신링크 만을 사용해야 한다. 위성통신 단말관리 링크는 한 개의 위성단말 관리시스템과 복수개의 위성단말과의 통신을 위하여 1:N 통신방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 위성단말 관리시스템에서 설계/구현된 관리 프로토콜 구조에 대하여 설명하고, 위성통신 단말관리 링크의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하여 개발된 위성단말 관리 시스템으로 군용 위성통신 단말관리가 가능함을 기술한다.

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무인기용 탑재 데이터링크 안테나 시스템에 관한 연구 (Study on Data-link Antenna System for UAV)

  • 여수철;강병욱;배기형;윤창배
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-14
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    • 2020
  • 본 논문에서는 UAV 데이터링크 시스템에 사용되는 탑재 안테나(1차링크/2차링크/위성링크)에 대해 연구하였다. 연구결과, UAV의 비행 안정성을 확보하기 위해 데이터링크는 3중링크로 구성하는 것이 이상적이나 운용 플랫폼에 맞게 통신링크를 구성해야 한다. 해외 연구개발 동향 분석결과, 탑재 데이터링크 안테나는 LOS 확보가 용이한 위치에 장착되어 운용되고 있다. 1차링크는 기본운용을 위한 지향성 안테나, 비상운용을 위한 무지향성 안테나로 구성하며, 2차링크는 UHF/C 대역에서 모노폴/다이폴 구조의 안테나를 사용한다. 위성링크는 UAV의 운용성 향상을 위해 위상배열안테나를 적용하는 추세로 발전하고 있다.

A Survey for Vulnerability Attack and Defense Method of Satellite-Link Based Communication System

  • Isaac Sim;Jinwoo Jeong;Sangbom Yun;Yunsik Lim;Junghyun Seo
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권4호
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    • pp.128-133
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    • 2023
  • Satellite based communication is networks in which users in a wide area can access without wired-based ground infrastructure. In particular, the need is emerging due to the recent Ukraine-Russia war. Satellite network systems acquire data that is difficult to observe on Earth as well as communication networks and are also used for research and development, which allows additional data to be produced. However, due to the nature of communication networks existing in outer space, certain vulnerabilities are revealed, and attacks based on them can be exposed. In this paper, we analyze vulnerabilities that may arise due to the nature of satellite communication networks and describes current research, countermeasures, and future research directions.

Secrecy Performance of Multi-Antenna Satellite-Terrestrial Relay Networks with Jamming in the Presence of Spatial Eavesdroppers

  • Wang, Xiaoqi;Hou, Zheng;Zhang, Hanwei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.3152-3171
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    • 2022
  • This work investigates the physical layer secrecy of a multi-antenna hybrid satellite-terrestrial relay networks (HSTRN) with jamming, in which a satellite aims to make communication with a destination user by means of a relay, along with spatially random eavesdroppers. In order to weaken the signals of eavesdroppers, the conventional relay can also generate intentional interference, besides forwarding the received signal. Shadowed-Rician fading is adopted in satellite link, while Rayleigh fading is adopted in terrestrial link, eavesdropper link and jamming link. The analytical and asymptotic formulas for the system secrecy outage probability (SOP) are characterized. Practical insights on the diversity order of the network are revealed according to the asymptotic behavior of SOP at high signal-to-noise ratio (SNR) regime. Then, analysis of the system throughput is examined to assess the secrecy performance. In the end, numerical simulation results are presented to validate the theoretical analysis and point out: (1) The secrecy performance of the considered network is affected by the channel fading scenario, the system configuration; (2) Decrease of the relay coverage airspace can provide better SOP performance; (3) Jamming from the relay can improve secrecy performance without additional network resources.

위성 레이저 하향 채널의 대기 영향 분석 (Analysis of Atmospheric Effects of Satellite Laser Down-link Channel)

  • 김원호
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.166-169
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    • 2017
  • This paper describes atmospheric phenomena and effects for satellite-to-ground laser communication channel. Satellite laser communication has advantages such as very high bandwidth, inherent security, robustness to electromagnetic interference, unlicensed frequency band. However, satellite laser communication is affected by various factors. Transmission quality is degraded by factors as system loss, geometric loss, misalignment loss, atmospheric loss. Atmospheric loss is major factor of performance degradation. In this paper, the atmospheric phenomena such as absorption, scattering and turbulence are discussed and analyzed for developing satellite laser channel model and laser transmission scheme robust to atmospheric phenomena.

톤 재밍환경에서 DS-CDMA방식 위성통신 링크의 용량분석 (Capacity of a DS-CDMA Satellite Communication System under a Multitone Jamming)

  • 최영균
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.30-36
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    • 1999
  • 군 위성통신 체계는 재밍환경을 고려하여 설계되어야 한다. 재밍에 대한 대책으로 위성통신에 직접확산 부호분할 다중접속 방식(DS-CDMA)을 사용시 다중톤 재밍 환경에서 링크용량과 재밍마진을 분석하였다. 위성은 정지궤도에 위치한 위성으로 역확산/재확산방식 중계기를 사용하는 경우와 변복조 및 오류수정까지 하는 경우를 고려하여 각각 링크용량과 재밍마진을 계산하였다. 중계기에서 변복조 및 오류수정까지 하는 경우는 역확산/재확산만 하는 경우보다 용량이 2배이상 증가되는 것으로 나타났다.

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DVB-S2와 주파수 공유하는 해양 위성 통신 시스템 설계 (Design of Maritime Satellite Communication Systems Sharing Frequency with DVB-S2)

  • 유준규;오덕길;유희정
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.75-80
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    • 2013
  • 본 논문에서는 낮은 이득의 안테나를 갖는 해양 이동 단말을 위한 Ka 대역 해양 위성 통신 시스템 설계 즉, 물리계층 변조 및 부호화 방식 그리고 송신단 구조를 제안한다. Ka 대역을 활용하는 기존 DVB-S2 (digital video broadcasting - satellite - second generation) 서비스에 영향을 주지 않으면서, 같은 시간 같은 대역을 이용하여 저속의 위성 통신 서비스를 제공하기 위해서 광대역 확산 전송 방식을 사용하였다. 이런 초광대역 전송 방식은 간섭 영향뿐만 아니라, 이동형 해양 단말의 낮은 안테나 이득을 보상하는 역할도 한다. 그래서 변조 방식에 따라 36 dB 또는 39 dB의 확산 이득과 적응형 반복 전송을 통하여 Ka 대역의 경로 손실 및 강우 감쇄를 극복한다. 그리고 짧은 데이터 길이에도 성능 열화를 최소화하기 위하여 터보부호화 방식을 사용한다. 이를 통하여 DVB-S2 시스템에 영향을 주지 않으면서 동시에 저속의 데이터 통신을 수행할 수 있는 해양 위성 통신 시스템을 제안하다.