WikiEdge:ArXiv速递/2025-05-18

摘要

• 原文标题：Modeling and Performance Analysis of IoT-over-LEO Satellite Systems under Realistic Operational Constraints: A Stochastic Geometry Approach
• 中文标题：基于随机几何的真实约束下物联网-低轨卫星系统建模与性能分析
• 发布日期：2025-05-18 10:00:43+00:00
• 作者：Wen-Yu Dong, Shaoshi Yang, Ping Zhang, Sheng Chen
• 分类：cs.NI, cs.IT, math.IT
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2505.12336v1

中文摘要：当前关于物联网-低轨卫星系统的理论研究往往基于不现实的假设，如无限地面区域和全向卫星覆盖，导致在更贴近实际运行约束的理论分析中存在显著空白。这些约束包括：有限地面区域、受限卫星覆盖范围、地球曲率效应、上下行链路联合分析以及链路相关干扰。为填补这些空白，本文提出了一种基于随机几何的新型模型，用于严格分析物联网-低轨卫星系统的性能。通过采用二项点过程（BPP）替代传统泊松点过程（PPP），我们的模型精确刻画了有限地面区域内固定数量物联网设备的地理分布特性。该建模框架能够推导地面物联网设备到卫星（T-S）及卫星到地面站（S-ES）链路的距离分布函数，同时考虑卫星覆盖限制和地球曲率效应。为真实反映信道条件，T-S链路采用Nakagami衰落模型表征多样化小尺度衰落环境，S-ES链路则使用阴影莱斯衰落模型以捕捉阴影效应与主导视距路径的复合影响。此外，分析还纳入上下行链路干扰，确保系统性能的全面评估。通过大量蒙特卡洛仿真验证了理论框架的准确性和有效性，研究结果为单链路及整体系统的覆盖概率、平均遍历速率等关键性能指标提供了重要见解。