K层星地一体化下行链路网络的建模与覆盖分析

星地一体化网络（ISTN）可以显著扩大网络覆盖范围，同时减少对地面基础设施的依赖。尽管 ISTN 具有诱人的潜力，但目前尚无针对这些新兴网络的全面数学性能分析框架。在本文中，我们引入了一种易于处理的方法来分析多层 ISTN 的下行链路覆盖性能，其中每个网络层使用正交频段运行。所提出的方法是使用排列在具有不同半径的同心球面上的齐次泊松点过程来对蜂窝和卫星基站的分布进行建模。我们分析的核心是一个位移原理，该原理将不同球面上的基站位置转换为投影环，同时保持到典型用户的距离分布。通过结合 Shadowed-Rician 衰落对卫星信道的影响并采用正交频段，我们在保持完全通用性的同时推导出了集成网络中覆盖的分析表达式。我们的主要发现是，当根据每个网络的密度和信道参数选择与网络关联的用户的最优密度比时，网络性能达到最大。通过仿真，我们验证了所推导表达式的精度。