WikiEdge:ArXiv速遞/2025-05-18

摘要

• 原文標題：Modeling and Performance Analysis of IoT-over-LEO Satellite Systems under Realistic Operational Constraints: A Stochastic Geometry Approach
• 中文標題：基於隨機幾何的真實約束下物聯網-低軌衛星系統建模與性能分析
• 發布日期：2025-05-18 10:00:43+00:00
• 作者：Wen-Yu Dong, Shaoshi Yang, Ping Zhang, Sheng Chen
• 分類：cs.NI, cs.IT, math.IT
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.12336v1

中文摘要：當前關於物聯網-低軌衛星系統的理論研究往往基於不現實的假設，如無限地面區域和全向衛星覆蓋，導致在更貼近實際運行約束的理論分析中存在顯著空白。這些約束包括：有限地面區域、受限衛星覆蓋範圍、地球曲率效應、上下行鏈路聯合分析以及鏈路相關干擾。為填補這些空白，本文提出了一種基於隨機幾何的新型模型，用於嚴格分析物聯網-低軌衛星系統的性能。通過採用二項點過程（BPP）替代傳統泊松點過程（PPP），我們的模型精確刻畫了有限地面區域內固定數量物聯網設備的地理分布特性。該建模框架能夠推導地面物聯網設備到衛星（T-S）及衛星到地面站（S-ES）鏈路的距離分布函數，同時考慮衛星覆蓋限制和地球曲率效應。為真實反映信道條件，T-S鏈路採用Nakagami衰落模型表徵多樣化小尺度衰落環境，S-ES鏈路則使用陰影萊斯衰落模型以捕捉陰影效應與主導視距路徑的複合影響。此外，分析還納入上下行鏈路干擾，確保系統性能的全面評估。通過大量蒙特卡洛仿真驗證了理論框架的準確性和有效性，研究結果為單鏈路及整體系統的覆蓋概率、平均遍歷速率等關鍵性能指標提供了重要見解。