基金supported by the National Natural Science Foundations of China(Nos.61961040,61771089)the Sichuan Provincial Key Research and Development Program(No.2021YFQ0011)。
文摘随着低地球轨道(Low Earth orbit,LEO)卫星的网络结构日益复杂,高效的信息传输对于天地一体化网络(Space-ground integrated network,SGIN)的发展至关重要。本文通过同时考虑切换次数、仰角和可用信道数量等指标来优化多目标切换问题。通过数学建模将地球划分为多个区域,并将优化目标定义为切换次数和负载均衡的加权和,根据不同场景确定加权系数。通过设置表示信息传输质量的阈值,可以优化仰角。本文将天地一体化网络的卫星切换问题转化为整数线性规划(Integer linear programming,ILP)问题,并使用数学工具求解,以提供最优解。同时,由于在实际工程应用中基于ILP的策略具有较高的算法复杂性,本文还提出了一种基于二分图的启发式切换策略。通过对一个实际应用的低轨卫星星座(Globalstar)进行仿真实验,验证了本文所提出的切换策略的有效性。
