Low Earth orbit (LEO) satellite constellations rely on inter-satellite links (ISLs) to provide global connectivity. However, one significant challenge is to establish and maintain inter-plane ISLs, which support communication between different orbital planes. This is due to the fast movement of the infrastructure and to the limited computation and communication capabilities on the satellites. In this paper, we make use of antenna arrays with either Butler matrix beam switching networks or digital beam steering to establish the inter-plane ISLs in a LEO satellite constellation. Furthermore, we present a greedy matching algorithm to establish inter-plane ISLs with the objective of maximizing the sum of rates. This is achieved by sequentially selecting the pairs, switching or pointing the beams and, finally, setting the data rates. Our results show that, by selecting an update period of 30 seconds for the matching, reliable communication can be achieved throughout the constellation, where the impact of interference in the rates is less than 0.7 % when compared to orthogonal links, even for relatively small antenna arrays. Furthermore, doubling the number of antenna elements increases the rates by around one order of magnitude.


翻译:低地球轨道卫星星座依靠卫星间链路提供全球连通性,然而,一个重大挑战是建立和维护支持不同轨道平面之间通信的飞机间ISL,这是由于基础设施的快速移动以及卫星的计算和通信能力有限。在本文中,我们利用巴特勒矩阵光束转换网络或数字光束导航的天线阵列,在一个低地球轨道卫星星座中建立飞机间ISL。此外,我们提出了一种贪婪的匹配算法,以建立飞机间ISL,目标是实现最大比例之和。这是通过按顺序选择对子、转换或指向光束以及最后设定数据率实现的。我们的结果显示,通过选择30秒钟的更新期进行匹配,整个星座可以实现可靠的通信,那里的干扰率影响在与直线连接时不到0.7%,即使是相对较小的天线阵列也不到0.7 %。此外,将天线元素数目翻番,使天线元素的速率上升到一个星级。

0
下载
关闭预览

相关内容

LESS 是一个开源的样式语言,受到 Sass 的影响。严格来说,LESS 是一个嵌套的元语言,符合语法规范的 CSS 语句也是符合规范的 Less 代码。
【IJCAI2020-CMU】结构注意力的神经抽象摘要
专知会员服务
21+阅读 · 2020年4月23日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
28+阅读 · 2019年10月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月9日
VIP会员
相关资讯
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员