LEO 网络中灵活全双工卫星间链路的性能分析
信号处理
2026-03-18 v1
摘要
本文考察了地球同步轨道（LEO）网络中基于能源效率的星际间通信问题，其中卫星通过半双工星际链路（ISL）交换缓冲数据和新生成数据。由于轨道运动和阻抗较大的方向非对称性，相反方向可实现的 ISL 容量会动态变化，在传统固定或交替全双工模式下导致资源利用效率低下。为此，我们提出了灵活全双工（FlexD）方案，通过在每个时隙中自适应选择 ISL 发送方向，以最大化瞬时端到端天地吞吐量，同时考虑 ISL 质量、下行链路条件和队列堆积情况。我们构建了统一的分析框架，将瓶颈速率结构转化为等效 SINR 域，推导了在确定性 ISL 和 Rician 卫星地链路衰落下的吞吐 outage 概率和能源效率的闭式表达式。分析结果表明，FlexD 在实际星际干扰条件下实现更高的可靠性，并在传统半双工和全双工方案之间实现最高 30% 的能源效率提升。
引用
@article{arxiv.2603.16217,
title = {Performance Analysis of Flexible Duplex Inter-Satellite Links in LEO Networks},
author = {Yomali Lokugama and Charith Dissanayake and Saman Atapattu and Kandeepan Sithamparanathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.16217},
year = {2026}
}
备注
Accepted for publication in the Proceedings of the IEEE International Conference on Communications 2026 (ICC 2026), Glasgow, Scotland, UK