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基于空间网络微积分的 LEO 卫星网络信噪比覆盖分析

信息论 2025-11-12 v1 math.IT

摘要

我们提出了一种新型分析框架,基于空间网络微积分,用于评估低轨道(LEO)卫星网络的性能。具体而言,我们将卫星的空间位置建模为球面上的强球-regulated 点过程。在此模型下,空间中的近邻点表现出局部排斥特性,这反映了星间链路受到安全距离保护,无法无限制靠近。随后,我们分别推导了在 Nakagami-m 和瑞利衰落条件下,条件覆盖概率的解析下界。这些表达式计算复杂度低,能够高效数值求解。我们通过将本文分析得到的覆盖概率与来自星链(Starlink)整体构型的覆盖概率进行对比,验证了理论模型的有效性。结果表明,本文的分析对实际值的下界紧密,竟与经验仿真几乎完美吻合,仅有 1 dB 的偏移。这充分证明了本文框架是 LEO 卫星网络的合适理论模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.08255,
  title  = {Analysis of SINR Coverage in LEO Satellite Networks through Spatial Network Calculus},
  author = {Yuting Tang and Yufan He and Yi Zhong and Xijun Wang and Tony Q. S. Quek and Howard H. Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08255},
  year   = {2025}
}