降雪干扰下基于演化博弈的低轨量子卫星多用户切换策略 |
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作者姓名: | 薛长春 聂敏 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 |
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作者单位: | 1. 西安邮电大学通信与信息工程学院(人工智能学院);2. 西安电子科技大学空天地一体化综合业务网全国重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(61971348,61201194);;陕西省自然科学基础研究计划(2021JM-464); |
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摘 要: | 低轨道量子卫星是构建全球天地一体化量子保密通信网的重要组成部分。单颗低轨量子卫星服务时间有限,为了保证卫星与地面用户之间的持续通信,地面终端需要及时切换至其他可供服务的卫星。为了解决降雪环境干扰下地面多用户量子卫星切换场景下的阈值判决问题,分析了大气雪环境对量子星地链路的衰减影响,提出了一种基于演化博弈的多属性量子卫星切换策略。根据用户的带宽、卫星剩余服务时间及链路衰减三个属性定义效用函数,根据星间传输时延、信道纠缠度定义开销函数,最终得到用户的收益函数,建立演化博弈切换模型。仿真结果表明,该策略具有稳定性和公平性,能够有效均衡卫星的负载,且与基于最低链路衰减和最优纠缠度的单属性切换策略相比,切换成功率分别提升了1.2%和1.5%,这对未来降雪干扰环境下低轨量子卫星网络的多用户动态切换有一定的参考意义。
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关 键 词: | 量子卫星 演化博弈 收益函数 降雪 |
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