In this paper, we consider a downlink satellite communication system where multiple satellites are uniformly distributed over a sphere at a certain altitude. We analytically derive three things: 1) the satellite-visible probability for a given location, which is defined as the probability that a terminal sees at least one satellite above the minimum elevation angle, i.e., a pre-defined elevation angle above which the terminal can be served by a satellite, 2) the distribution of distance between the terminal and serving satellite when the terminal is associated with the nearest satellite, and 3) the exact expressions for the outage probability and throughput of the system. With the derived expressions, the system throughput maximization problem is formulated under the satellite-visibility and outage constraints. To solve the problem, we reformulate the problem with bounded feasible sets and obtain the optimal solution by using an exhaustive search. Using the Poisson limit theorem, we derive approximated expressions for the satellite-visible probability, outage probability, and system throughput, which reduce computational complexity of performance evaluation and search time for the optimal solution of the throughput maximization problem. Simulation results perfectly match the derived exact expressions for the outage probability and system throughput. It is also shown that the analytical results of the approximated expressions are fairly close to those of the exact expressions.


翻译:在本文中,我们考虑一个下行链路卫星通信系统,在这个系统中,多颗卫星在某一高度的球体上分布一致。我们分析得出三件事:1)特定地点的卫星可见概率,其定义是终端看到至少一颗卫星超过最低高度角的概率,即一个预定义的高度角,即终端可以由卫星服务于最低高度角以上的卫星,2)终端与服务卫星之间的距离分布,3)终端与最近的卫星相连时终端与服务卫星之间的距离分布,3)系统断流概率和通过量的准确表达方式。根据衍生的表达方式,系统在卫星可见度和用量的限制下生成最大度问题。为解决问题,我们用限制的可行角度重新表述问题,并通过详尽的搜索获得最佳解决办法。我们使用Poisson限制的标尺,得出卫星可见概率、超概率和系统通过量的大致表达方式的表达方式,这些表达方式减少了业绩评估的计算复杂性和搜索时间,以最佳方式解决断流问题。模拟结果完全符合卫星可见度和精确表达方式的精确度,通过精确分析也显示准确的表达方式。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
56+阅读 · 2021年4月12日
专知会员服务
41+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
194+阅读 · 2019年10月10日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
ECCV 2020接受论文出炉,1361篇都在这了
专知
23+阅读 · 2020年7月4日
已删除
将门创投
11+阅读 · 2019年4月26日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
TCN v2 + 3Dconv 运动信息
CreateAMind
4+阅读 · 2019年1月8日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21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
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
56+阅读 · 2021年4月12日
专知会员服务
41+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
194+阅读 · 2019年10月10日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
相关资讯
ECCV 2020接受论文出炉,1361篇都在这了
专知
23+阅读 · 2020年7月4日
已删除
将门创投
11+阅读 · 2019年4月26日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
TCN v2 + 3Dconv 运动信息
CreateAMind
4+阅读 · 2019年1月8日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21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
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员