面向低轨多星协作的非正交传输资源分配方法

近年来,低轨卫星星座的密集化使得通过低轨卫星之间的协作通信来提高网络吞吐量的能力得到增强.然而,卫星网络的大空间尺度特性使得传输链路间的时间异步性不容忽视.因此,对在低轨卫星协作通信场景中利用异步非正交传输来提高公平感知率展开研究.首先,推导了该场景下异步容量的表达式用于优化问题的建模,该问题联合考虑了卫星终端连接关系和卫星发射功率分配的优化.为了解决该混合整数非线性问题,提出了一种基于偏好列表的联合资源分配算法,该算法将原优化问题分解为卫星终端连接关系子问题和卫星发射功率分配子问题,在给定偏好列表的情况下分别通过Gale-Shapley算法和Dinkelbach算法求解,然后根据子问题每轮迭代结果更新偏好列表求得最终解.仿真结果验证了采用异步非正交传输在低轨卫星通信网络中的优越性和提出算法在最大最小公平性方面的有效性.