低轨卫星星座中大陆尺度的下行链路高效公平资源分配
网络与互联网体系结构
2022-11-14 v1 信号处理
摘要
将低地球轨道（LEO）卫星星座集成到 5G 及更高代际网络中对实现高效的全球连接至关重要。由于 LEO 卫星是具有可预测动态的全球基础设施，为大面积区域提供高效下行连接而预先规划公平且负载均衡的无线资源分配是一个可实现的目标。在本文中，我们提出了一种分布式和一种全局最优的卫星到小区多波束资源分配算法。这些算法旨在基于连接模式（即已注册）下的用户数量，实现对小区的时间-频率资源和波束的公平分配。我们的分析侧重于在固定小区、用户数提取自人口地图的下行场景中，评估平均每用户吞吐量、公平性、小区切换次数与计算复杂度之间的权衡。我们的结果表明，两种算法实现了相似的平均每用户吞吐量。然而，全局最优算法在所有情况下均实现超过 0.9 的公平性指数，是分布式算法的两倍以上。此外，通过正确设置切换代价参数，相对于不考虑切换代价的情况，切换次数可有效减少 70% 以上。
引用
@article{arxiv.2211.06095,
title = {Continent-wide Efficient and Fair Downlink Resource Allocation in LEO Satellite Constellations},
author = {Israel Leyva-Mayorga and Vineet Gala and Federico Chiariotti and Petar Popovski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.06095},
year = {2022}
}
备注
Submitted to IEEE International Conference on Communications (ICC), 2023