基于 Cox 点过程的 LEO 与 MEO 卫星网络新型解析模型

本研究利用随机几何工具，为低地球轨道（LEO）或中地球轨道（MEO）卫星下行通信构建了一个解析框架。我们提出了一种可处理的此类卫星通信系统分析方法，并考虑了卫星位于圆轨道上的事实。我们通过建立一种 Cox 点过程模型来精确纳入 LEO 或 MEO 卫星星座的这一几何特性，该模型联合生成轨道及轨道上的卫星。我们的工作与先前假定卫星位置完全随机、从而忽略卫星联合位于轨道这一基本事实的建模研究形成对比。采用该 Cox 模型，我们分析了位于地球上的用户所经历的网络性能。具体而言，我们评估了所提网络的无卫星概率以及该网络所产生的干扰的拉普拉斯变换。据此，我们计算了其 SIR（信干比）分布，即其覆盖概率。通过将基础网络性能表示为关键参数的函数，该模型可用于评估 LEO 或 MEO 卫星下行通信的统计特性，并因此可作为系统级设计工具来运行和优化未来复杂的 LEO 或 MEO 卫星网络。