数字孪生辅助集成卫星-陆地网络中动态频谱共享与资源管理
信号处理
2026-02-11 v1
摘要
无线服务需求的爆发式增长促使集成卫星-陆地网络 (ISTNs) 的演进，以克服传统陆地网络 (TNs) 在覆盖、频谱效率和部署成本方面的局限性。特别是，利用低轨道卫星和动态频谱共享 (DSS)，ISTNs 提供了具有前景的解决方案，但面临着多样化的陆地环境、用户和卫星的移动性，以及巨大的 LEO 至地面距离带来的挑战。为了应对这些挑战，数字孪生 (DT) 作为一种提供真实系统虚拟副本的新兴技术，正在成为资源管理的有力工具。在本工作中，我们研究了基于时间窗口的 DT 辅助 DSS 框架，用于 ISTNs，实现长期和短期资源决策的联合优化，以降低系统拥堵。基于此，我们提出了两个优化问题，旨在利用 DT 信息进行资源管理，并利用实际实时信息对所获解决方案进行细化。为高效求解这些问题，我们提出了基于压缩感知和成功凸近技术的算法。仿真结果使用实际流量数据和伦敦 3D 地图表明，我们提出的算法在拥堵最小化方面优于基准方法。此外，结果显示我们所提出方案的适应性和实际可行性。
引用
@article{arxiv.2602.09191,
title = {Digital-Twin-Aided Dynamic Spectrum Sharing and Resource Management in Integrated Satellite-Terrestrial Networks},
author = {Hung Nguyen-Kha and Vu Nguyen Ha and Ti Nguyen and Eva Lagunas and Joel Grotz and Symeon Chatzinotas and Björn Ottersten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.09191},
year = {2026}
}
备注
Submitted to IEEE Transactions on Wireless Communications