低地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络凭借强大的通信能力和快速变化的几何构型已成为未来6G中实现通导一体化(Integrated Communication And Navigation,ICAN)服务的有力候选方案。由于通信与导航在性能目标和资源需求方面存在显...低地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络凭借强大的通信能力和快速变化的几何构型已成为未来6G中实现通导一体化(Integrated Communication And Navigation,ICAN)服务的有力候选方案。由于通信与导航在性能目标和资源需求方面存在显著差异,如何在二者之间实现性能权衡,成为基于LEO卫星网络的ICAN(LEO-based ICAN,LEO-ICAN)系统设计中的关键问题。为此,分别采用传输速率和几何精度因子(Geometric Dilution of Precision,GDOP)作为通信和导航性能的评价指标,并提出一种联合卫星选择和波束赋形设计的双层资源分配算法以实现通导性能的协同优化。将内层波束赋形设计建模为凸差(Difference-of-Convex,DC)问题以提升通信速率;外层卫星选择建模为重叠式联盟形成(Overlapping Coalition Formation,OCF)博弈以兼顾导航性能。仿真结果验证了所提算法的有效性,并揭示了通信与导航性能之间的权衡。展开更多
摘要低地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络凭借强大的通信能力和快速变化的几何构型已成为未来6G中实现通导一体化(Integrated Communication And Navigation,ICAN)服务的有力候选方案。由于通信与导航在性能目标和资源需求方面存在显著差异,如何在二者之间实现性能权衡,成为基于LEO卫星网络的ICAN(LEO-based ICAN,LEO-ICAN)系统设计中的关键问题。为此,分别采用传输速率和几何精度因子(Geometric Dilution of Precision,GDOP)作为通信和导航性能的评价指标,并提出一种联合卫星选择和波束赋形设计的双层资源分配算法以实现通导性能的协同优化。将内层波束赋形设计建模为凸差(Difference-of-Convex,DC)问题以提升通信速率;外层卫星选择建模为重叠式联盟形成(Overlapping Coalition Formation,OCF)博弈以兼顾导航性能。仿真结果验证了所提算法的有效性,并揭示了通信与导航性能之间的权衡。