大型低轨星座网络评估与优化：关键指标与仿真平台

本文主要探讨了大型低轨星座网络（LEO Satellite Constellation Network，LS-LEO SCN）的规划方法及其仿真分析。随着全球范围内的通信需求增长，大型低轨星座网络因其能够提供全球覆盖、高吞吐量和低时延的优势，已经成为科技发展的重要方向。然而，对于这种新型网络的规划策略以及其性能评估和优化手段仍存在研究空白。 文章首先指出了目前研究的焦点：一是如何准确评估一个既定的大型低轨星座网络，这涉及到网络的关键性能指标，如网络覆盖率、系统吞吐量和业务往返时延。网络覆盖率衡量的是卫星信号覆盖的地理范围，系统吞吐量则是衡量网络在单位时间内传输数据的能力，而业务往返时延则反映了数据传输的实时性。这些指标是网络设计和优化的基础。 接下来，作者提出了将这三个关键指标作为网络设计和优化的目标，对卫星星座部署、地面关口站部署以及无线资源管理进行了深入分析和设计。卫星星座部署考虑了星座布局、卫星间的协同工作以及轨道参数的选择，以实现最优的覆盖和服务质量。地面关口站的部署则关乎数据的接入和处理能力，以及信号中继效果。无线资源管理则涉及频谱分配、功率控制等技术，以确保高效利用网络资源。 为了验证所提出的网络规划方案，作者开发了一套集成的网络评估和规划仿真平台。该平台模拟真实环境中的网络运行情况，能够实时模拟卫星运动、通信链路建立、干扰分析等多种场景，从而测试和优化网络性能。通过仿真结果，论文证实了这个平台的有效性，它能够支持对大型低轨星座网络进行全面、精确的评估和规划。 总结来说，本文的研究填补了大型低轨星座网络规划方法和仿真分析领域的研究空白，为设计和优化这类网络提供了科学依据和工具。这对于推动全球通信基础设施的发展，以及满足未来物联网、自动驾驶等领域对高速低延迟通信的需求具有重要意义。同时，也为其他研究人员和实际应用者提供了宝贵的设计参考和实验验证手段。