面向低轨通信小卫星的物联网平台的QLS1046-Space使高性能协议变为现实
本文由 MBI Group 的 Marco Andrenacci 和 Riccardo Andreotti 合作撰写。
“物联网”(IoT)在过去几年中呈指数级发展，这一发展得益于覆盖偏远地区的小型LEO通信卫星星座的建立。物联网需要高效的通信协议支持其快速增长，提升对最终用户的服务质量，并增加最终用户或终端的数量。这些高级协议有助于增加带宽，减少延迟和错误率，并增加支持的通道数量。
MBI集团研发的LEOnida方案，基于返回链路(RL)和一种改进的增强扩频Aloha(E-SSA)空中接口[1]。E-SSA是一种随机访问(RA)技术，由之前的Aloha协议进化而来，允许在信噪比(C/N)远低于0 dB的情况下对接收到的异步突变信号进行解调。它结合了直接序列扩频(SS)和连续干扰消除(SIC)技术，可消除接收端的多址干扰(MAI)。另外，该协议不需要终端之间的信号和协调，大大降低了系统复杂度和网络管理难度。LEOnida解决方案可容忍一定的延迟，这意味着它可以使用不连续的服务链接和低密度的星座来加速服务的实现。在不连续的反馈连接的情况下，它还可提供存储和转发的功能。
RL LEOnida解决方案之前被用于MBI集团的地面处理应用，而从未被用于星载处理的应用。随着高性能、高效的宇航级计算密集型设备的出现，在小型LEO轨道卫星上实现这种高性能的计算协议成为可能。
本文将介绍一种新型的小型LEO通信卫星的架构，通过实现RL LEOnida解决方案和嵌入式解调算法来提高终端和卫星之间的通信性能。这个架构使用了Teledyne e2v公司的宇航级处理模块QLS1046-Space。可以看到，LEOnida物联网平台可以被搭载在LEO卫星上，为大量的低功耗物联网终端提供窄带物联网服务。
本文首先将阐述所需的处理架构，并评估在宇航应用中应用的选项；然后会给出实际的实现方法和测试设置，随后进行性能测试，并评估测试的结果；最后将讨论可能的后续步骤。
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