有限服务时间下卫星星座的 ergodic 容量与最优交接
信息论
2026-05-14 v2 math.IT
摘要
现有的卫星星座 ergodic 容量分析常依赖限制性的服务时间假设,或在现实中的交接策略下变得难以处理。本文构建了一种框架来描述在任意交接策略和服务时间下,低轨道 (LEO) 星座链路的 ergodic 容量。用户-卫星链路建模为阴影 Rician 消散,引入一种具有持久性的半随机卫星信道,其中在每次交接时从非均匀二项点过程 (NBPP) 中抽取可见卫星,随后采用圆形轨道动力学进行选择。对于无协调交接决策,这导致独立的服务周期,并借助续理论推导持久容量。该容量与 prior 工作中的非持久容量相关,提供闭式上界以便高效评估。随后,将最优交接形式化为非线性分数规划问题,通过 Dinkelbach 算法的变体得到显式决策规则。结果表明,一种简化策略即最大化服务容量在 SGP4 基于轨道预测和星座仿真下表现最佳,且接近最优。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.02449,
title = {Ergodic Capacity and Optimal Handover in Satellite Mega-Constellations under Finite Serving Times},
author = {Brendon McBain and Yi Hong and Emanuele Viterbo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.02449},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 6 figures. Submitted to IEEE Transactions on Vehicular Technology