LEO 卫星下行链路网络动态协调波束成形的覆盖分析
信号处理
2023-09-20 v1
摘要
本文研究采用动态协调波束成形的下行卫星网络的覆盖性能。我们的方法利用位于同心球面上的泊松点过程对卫星与用户的空间分布建模。我们推导了覆盖概率的解析表达式，其中考虑了协调卫星集的簇内几何结构。这些表达式由包括每颗卫星天线数、卫星密度、衰落特性与路径损耗指数在内的多种参数给出。为提供更直观的理解，我们还开发了覆盖概率的近似式。此外，通过考虑归一化距离的分布，我们推导了空间平均覆盖概率，从而从空间平均视角验证了协调波束成形的优势。我们的主要发现是：动态协调波束成形相较无卫星协调显著改善覆盖，且改善与每颗卫星的天线数成正比。此外，我们观察到在卫星天线数足够大时，使遍历频谱效率最大的最优簇尺寸随卫星密度增大而增大。我们的发现由仿真结果佐证，确认了所推导表达式的准确性。
引用
@article{arxiv.2309.10460,
title = {Coverage Analysis of Dynamic Coordinated Beamforming for LEO Satellite Downlink Networks},
author = {Daeun Kim and Jeonghun Park and Namyoon Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10460},
year = {2023}
}