基于QoS保障的低轨卫星星座设计

作者：戴翠琴^*; 秦杰鹏; 许涛; 唐宏

来源：中国空间科学技术, 2023, 43(03): 105-115.

DOI：10.16708/j.cnki.1000-758X.2023.0043

• 低轨卫星星座设计
• 服务质量
• 抗毁性
• 星座覆盖率
• 用户匹配度
• 效费比

低轨卫星星座设计是部署低轨卫星网络的前提和关键。然而，不均匀的地面用户分布和不合理的卫星资源配置对卫星网络的服务质量提出了重大挑战。针对以上问题，通过构建服务质量(QoS)指标体系，提出了一种基于QoS保障的低轨卫星星座设计方法。首先，建立了低轨卫星网络模型和星座覆盖模型，通过星间链路的建链准则来定义星座抗毁性指标。其次，通过建立用户链路以及定义用户匹配度来分析星座对目标区域用户的资源匹配情况。接着，建立了以QoS指标为约束最大化效费比的低轨卫星星座设计优化问题，定义的QoS指标包括信噪比、误码率、抗毁性以及星座覆盖率和用户匹配度。此外，通过遗传禁忌智能算法求得了所设计的低轨卫星星座的轨道参数。仿真结果表明，提出的低轨卫星星座设计方案在满足指定QoS约束的同时具有最大星座效费比。

• 单位
  通信与信息工程学院; 重庆邮电大学