面向 SAGIN 紧急无线通信的可靠性提升：基于复合衰落与 QoS 导向视角

在紧急无线通信（EWC）场景中，确保可靠、灵活且高速的传输，同时维持无缝覆盖与快速响应能力，构成关键技术挑战。卫星-空中-地面集成网络（SAGIN）因其全方位三维覆盖及满足严苛多维质量服务（QoS）要求的能力，成为突破性方案。然而，既有研究要么忽视复杂信道条件下因地形变化导致的特性，要么在缺乏 QoS 约束下进行分析，导致理论分析与实际性能之间存在差距。为弥补此缺失，本文构建了面向 SAGIN 的性能建模框架，采用 Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$ 复合衰落模型刻画空中-地面链路。具体而言，所提出的 $\mathcal{F}$ 复合衰落信道用于准确描述恶劣地面环境中的多径衰落与阴影效应。我们推导了空间-空中与空中-地面链路的端到端信噪比（SNR）统计分布，实现对固定增益型放大-前导（AF）与解码-前导（DF）中继协议的级联信道的理论分析。此外，本文提供渐近表达式，以简洁表述并在高 SNR 条件下与理论预测保持良好一致。最后，分别研究了有效容量、失效概率与 $\epsilon$ 失效容量的闭式及渐近表达式，随后通过现场测量与蒙特卡罗仿真验证其有效性。