基于星形可重构智能表面的城市峡谷中集成导航与通信：卫星选择方法
信息论
2026-05-27 v1 信号处理
math.IT
摘要
本研究探讨了以同时发射反射星形可重构智能表面（STAR-RIS）为导向的中地球轨道（MEO）卫星网络，为城市峡谷中的全球定位服务和通信服务提供双重功能。当直接卫星-用户链路被遮挡时，本文利用叠加编码（SC）和成功干扰消除（SIC）技术，实现集成导航与通信（INAC）网络。所组合织的导航与通信信号被反射或传输至城市峡谷中的地面用户或室内用户。为满足不同应用需求，本文开发了导航导向（NO-INAC）和通信导向（CO-INAC）两种模式，依据不同的功率分配因子进行调整。随后，我们提出两种算法，即导航优先算法（NPA）和通信优先算法（CPA），通过选择具有优化位置浪度精度（PDoP）或最佳信道增益的卫星来提升导航或通信性能。通过分析定位误差用于导航服务，并通过可实现 ergodic rate 指标评估通信性能，量化了所提出的STAR-RIS辅助INAC网络的有效性。我们的卫星选择方法表明：在城市峡谷的用户处，STAR-RIS可完成定位服务。此外，观察到单个STAR-RIS阵列虽可扩展导航链路，却无法为室内场景用户提供服务，这凸显了当前系统设计的局限性。
引用
@article{arxiv.2507.01766,
title = {Reconfigurable Intelligent Surface aided Integrated-Navigation-and-Communication in Urban Canyons: A Satellite Selection Approach},
author = {Tianwei Hou and Da Guan and Xin Sun and Anna Li and Wenqiang Yi and Yuanwei Liu and Arumugam Nallanathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.01766},
year = {2026}
}