采用排序方案的NOMA低轨卫星网络的覆盖与频谱效率
信号处理
2026-01-27 v2 信息论
系统与控制
系统与控制
math.IT
摘要
本文研究低轨(LEO)多卫星下行非正交多址(NOMA)网络的解析模型。卫星向多个NOMA用户终端(UT)传输数据，每个UT采用连续干扰消除(SIC)进行解码。针对支持NOMA的LEO卫星网络，采用两种排序方案，即基于平均信号功率(MSP)的排序和基于瞬时信号与卫星间干扰加噪声比(ISINR)的排序。对于每种排序方案，我们推导了每个典型UT的覆盖概率解析表达式。此外，我们讨论了SIC、主瓣增益以及卫星数量与高度之间的权衡如何影响覆盖。同时，考虑了两种基于用户公平性的功率分配(PA)方案，并研究了使总频谱效率(SE)最大化的PA系数和最优UT数量。仿真结果表明，每种PA方案都存在一个最大有效信号与卫星间干扰加噪声比(SINR)阈值，以确保NOMA在LEO卫星网络中的运行，并且只有当目标SINR低于某个阈值时，NOMA才提供性能增益。与正交多址(OMA)相比，NOMA使UT的总SE最多提高35%。此外，对于大多数SINR阈值，总SE随UT数量增加而增加至最高值，而当有两个UT时获得最大总SE。
引用
@article{arxiv.2501.05946,
title = {Coverage and Spectral Efficiency of NOMA-Enabled LEO Satellite Networks with Ordering Schemes},
author = {Xiangyu Li and Bodong Shang and Qingqing Wu and Chao Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05946},
year = {2026}
}