低軌巨型星座網(wǎng)絡(luò)（星鏈）星間傳輸路徑分析

時(shí)間：2023-07-21 07:48:02 | 來(lái)源：網(wǎng)站運(yùn)營(yíng)

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低軌巨型星座網(wǎng)絡(luò)（星鏈）星間傳輸路徑分析：?# 星鏈(Starlink)低軌巨型星座網(wǎng)絡(luò)星間路由傳輸路徑分析

翻譯整理自論文：[1] Chen Q, Giambene G, Yang L, et al. Analysis of Inter-Satellite Link Paths for LEO Mega-Constellation Networks[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2021, 70(3): 2743-2755. 原論文下載 作者：陳全，Giovanni Giambene，楊磊，樊程廣，陳小前

本文主要分析了以星鏈(Starlink)為代表的LEO巨型星座網(wǎng)絡(luò)星間多跳傳輸路徑的特性，介紹了低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)常用的Walker星座和星間鏈路概念，提出了一種由用戶和目的地地理位置直接估算星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)的方法，并分析了星鏈星座星間傳輸路徑與星座參數(shù)、鏈路兩端地理位置、建鏈方式之間的影響關(guān)系。

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0 引言

巨型星座中前所未有的星座規(guī)模提升了系統(tǒng)容量，同時(shí)也給星間鏈路資源占用和星間路由問(wèn)題帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。 在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下，地表兩點(diǎn)通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)連接所需的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)對(duì)端到端連接性能具有決定性影響。例如，位于杭州和新加坡的用戶在建立連接前需要估算二者之間的連接大約需經(jīng)歷多少跳星間轉(zhuǎn)發(fā)，而提前準(zhǔn)確預(yù)估跳數(shù)也可以對(duì)路由設(shè)計(jì)和決策提供重要參考。

傳統(tǒng)的無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中由于節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)隨機(jī)性很難直接通過(guò)理論模型預(yù)估兩點(diǎn)間跳數(shù)，但在巨型星座網(wǎng)絡(luò)中可以利用衛(wèi)星分布的規(guī)則性、對(duì)稱性和可預(yù)測(cè)性建立跳數(shù)評(píng)估和分析模型。此外，由于巨型星座衛(wèi)星數(shù)目眾多，跳數(shù)數(shù)值一般較大，因此跳數(shù)估算的相對(duì)誤差可進(jìn)一步降低。

本文主要分析了以星鏈(Starlink)為代表的LEO巨型星座網(wǎng)絡(luò)星間多跳傳輸路徑的特性，介紹了低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)常用的Walker星座和星間鏈路概念，提出了一種由用戶和目的地地理位置直接估算星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)的方法，并分析了星鏈星座星間傳輸路徑與星座參數(shù)、鏈路兩端地理位置、建鏈方式之間的影響關(guān)系。（完整內(nèi)容見(jiàn)原論文）

1 系統(tǒng)模型

本節(jié)概述了巨型星座網(wǎng)絡(luò)星間傳輸?shù)幕灸Ｐ?，并給出了最小跳數(shù)路徑、升軌/降軌衛(wèi)星等基本概念。

1.1 網(wǎng)絡(luò)模型

連接地面用戶的多跳路徑示意圖

本文主要考慮兩個(gè)地面用戶終端通過(guò)低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)連接的星間傳輸過(guò)程，如圖所示。覆蓋某用戶且為該用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)的衛(wèi)星稱為該用戶的接入衛(wèi)星，當(dāng)兩端用戶的接入衛(wèi)星不同時(shí)，衛(wèi)星間需要一條多跳轉(zhuǎn)發(fā)路徑實(shí)現(xiàn)連接。本文的研究主要面向"用戶-星間轉(zhuǎn)發(fā)-用戶"的天基網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，但所提出的模型和方法對(duì)天網(wǎng)地網(wǎng)的星地一體化網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景同樣適用。

每次數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)稱作一跳，本文僅考慮星間鏈路轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)，而不考慮星地鏈路轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)。盡管在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)過(guò)程中地面用戶可能切換其接入衛(wèi)星，但由于星座中衛(wèi)星均勻分布，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋭?dòng)態(tài)性具有規(guī)則性和可預(yù)測(cè)性，且巨型星座衛(wèi)星分布密集，因此連接兩端用戶的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)相對(duì)穩(wěn)定（見(jiàn)后文分析）?；谝陨咸匦裕疚膶⒉捎美碚摲治龅姆椒ㄑ芯康孛鎯牲c(diǎn)經(jīng)巨型星座網(wǎng)絡(luò)連接的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)。

1.2 衛(wèi)星星座與星間轉(zhuǎn)發(fā)路徑

本文的跳數(shù)模型適用于低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用的Walker星座，且在理論模型部分主要基于Walker-Delta進(jìn)行模型推導(dǎo)。根據(jù)上一章的內(nèi)容，Walker-Delta星座可表示為 /alpha : {N_P}{M_P} / {N_P} / F，其中 {N_P}為軌道面?zhèn)€數(shù)， {M_P} 為每軌衛(wèi)星數(shù)， /alpha為軌道傾角， F為相位因子。相鄰軌道面的升交點(diǎn)赤經(jīng)差為 /Delta /Omega =2/pi /{N_P}，軌道內(nèi)衛(wèi)星相位差為 /Delta /Phi =2/pi /{M_P}，異軌衛(wèi)星相位差為 /Delta f=2/pi F/({N_P}{M_P})。

星座拓?fù)渑c星間鏈路

衛(wèi)星間采用常見(jiàn)的'X'型星間鏈路構(gòu)型，如上圖所示，每顆衛(wèi)星建立兩條同軌星間鏈路和兩條異軌星間鏈路。異軌星間鏈路連接的兩衛(wèi)星間相位差為 /Delta f。網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)衛(wèi)星間可由一條或多條路徑相連接，且各條路徑的跳數(shù)可以不同。為避免混淆，本文采用最小跳數(shù)準(zhǔn)則，后面分析的跳數(shù)均為兩點(diǎn)間連接所需的最小跳數(shù)。







兩衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)間可能的最小跳數(shù)路徑

由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇镸esh或Torus狀，數(shù)據(jù)包沿最小跳數(shù)路徑傳輸過(guò)程中，其在每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅有最多兩個(gè)備選轉(zhuǎn)發(fā)方向，如上圖所示。令 H 為最小跳數(shù)路徑的總跳數(shù)， {{H}{v}} 和 {{H}{h}} 分別為同軌轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)和異軌轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)。總轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)為二者之和， H=/left| {{H}{h}} /right|+/left| {{H}{v}} /right|。 兩點(diǎn)之間的最小跳數(shù)路徑可能有多條，但所有路徑的 /left| {{H}{h}} /right|和 /left| {{H}{v}} /right| 均有唯一取值 。

1.3 升軌衛(wèi)星與降軌衛(wèi)星

升軌衛(wèi)星與降軌衛(wèi)星示意圖

星座內(nèi)衛(wèi)星根據(jù)飛行方向可分為兩類：升軌衛(wèi)星和降軌衛(wèi)星。前者在飛行過(guò)程中星下點(diǎn)緯度遞增，而后者在飛行過(guò)程中星下點(diǎn)緯度遞減，如上圖所示。每條軌道的升軌段和降軌段各占一半。衛(wèi)星的升軌或降軌狀態(tài)隨著衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)而改變。

由于不同飛行方向的衛(wèi)星間相對(duì)運(yùn)動(dòng)劇烈，升軌和降軌衛(wèi)星之間一般不建立異軌星間鏈路，因此大多數(shù)情況下，升軌衛(wèi)星只與其他升軌衛(wèi)星建立鏈路，降軌衛(wèi)星亦是如此，只在同軌道面內(nèi)不同類型衛(wèi)星銜接處才會(huì)由同軌星間鏈路連接不同類型的衛(wèi)星。

2 星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)評(píng)估模型

本節(jié)為計(jì)算地面兩用戶間星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)建立了一般模型，隨后根據(jù)不同的路徑類型確定模型的具體計(jì)算表達(dá)式，最后根據(jù)該理論模型推導(dǎo)了星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)的空間分布特性。

本方法的基本思想為：根據(jù)衛(wèi)星星下點(diǎn)運(yùn)行規(guī)律和星間鏈路構(gòu)型特征建立星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)評(píng)估一般模型，隨后根據(jù)接入衛(wèi)星的升/降軌類型將路徑分為四種類型（如下圖），分別為各路徑類型確定計(jì)算模型中的具體計(jì)算表達(dá)式，最終取四種路徑類型中的最小值作為連接兩端用戶的最小跳數(shù)。 跳數(shù)評(píng)估模型和估算方法此處省略，詳見(jiàn)原論文。

(a) A2A 與 A2D 模式

(b) D2A 與 D2D 模式




路徑兩端衛(wèi)星飛行方向差異導(dǎo)致不同的路徑類型

3 跳數(shù)模型誤差分析與驗(yàn)證

（完整分析見(jiàn)原論文） 為驗(yàn)證跳數(shù)評(píng)估模型的準(zhǔn)確性，本節(jié)在多個(gè)星座場(chǎng)景下（見(jiàn)下表）運(yùn)行衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)仿真，再將基于跳數(shù)模型的計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比分析。在每個(gè)星座場(chǎng)景下，生成1000個(gè)在全球范圍內(nèi)均勻分布的用戶并計(jì)算所有用戶對(duì)之間的跳數(shù)。

每個(gè)星座場(chǎng)景的仿真試驗(yàn)在STK/Matlab平臺(tái)上運(yùn)行30min，計(jì)算每一對(duì)用戶間跳數(shù)的時(shí)間平均值作為仿真輸出的跳數(shù)結(jié)果。 結(jié)果表明，相對(duì)跳數(shù)誤差的整體趨勢(shì)隨著星座衛(wèi)星數(shù)目的增加而降低。對(duì)于衛(wèi)星數(shù)目達(dá)到上千顆的星座，如Starlink phase-I，相對(duì)跳數(shù)誤差僅為5%左右，且對(duì)于大多數(shù)（約85%）用戶對(duì)，跳數(shù)誤差不大于1跳。巨型星座的相對(duì)跳數(shù)誤差顯著降低。

星座規(guī)模成為影響跳數(shù)計(jì)算模型的關(guān)鍵因素。巨型星座的模型誤差較小，因此在后文對(duì)星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)的分析中，將主要采用Starlink phase-I-b星座構(gòu)型。此外，當(dāng)星座規(guī)模增加時(shí)，采用網(wǎng)絡(luò)仿真的方法將耗費(fèi)大量計(jì)算資源。而本文提出的跳數(shù)評(píng)估解析模型耗時(shí)短，且計(jì)算耗時(shí)與星座中衛(wèi)星數(shù)無(wú)關(guān)。因此，本文的理論計(jì)算方法可實(shí)現(xiàn)在巨型星座中快速且高準(zhǔn)確度的跳數(shù)估算。




兩用戶間跳數(shù)隨時(shí)間變化

（ {{/varphi }_{1}} = 30°N, {{/varphi }_{2}} = 20°N 且 /Delta /lambda =100°） 跳數(shù)模型中假設(shè)用戶在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)過(guò)程中即使切換了接入衛(wèi)星，其到達(dá)目的地的路徑跳數(shù)依然能保持穩(wěn)定，該假設(shè)也通過(guò)網(wǎng)絡(luò)仿真得到了驗(yàn)證。在地面選擇一組用戶，其空間位置為 {{/varphi }_{1}} = 30°N， {{/varphi }_{2}} = 20°N 以及 /Delta /lambda=100°，隨后統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)仿真中各時(shí)刻兩用戶間星間轉(zhuǎn)發(fā)所需的跳數(shù)值。上圖表明兩用戶間跳數(shù)始終保持穩(wěn)定，且跳數(shù)變化在一跳以內(nèi)。

4 仿真與分析

本節(jié)以Starlink phase-I星座為研究對(duì)象，采用上述的跳數(shù)評(píng)估理論模型研究巨型星座中跳數(shù)空間分布特性和星座參數(shù)對(duì)跳數(shù)分布特性的影響。最后在兩個(gè)特定地理區(qū)域（即美國(guó)和歐洲）之間分析了區(qū)域間的星間轉(zhuǎn)發(fā)路徑實(shí)例。在本節(jié)的仿真算例中，若無(wú)特別指明，均采用 F = 0。

跳數(shù)分布

首先分析星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)的分布特性及其與用戶地理位置的關(guān)系。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為兩用戶間地理距離越遠(yuǎn)，則星間轉(zhuǎn)發(fā)所需跳數(shù)越多，但算例仿真結(jié)果表明這一觀點(diǎn)并不完全成立。算例將用戶1固定在某個(gè)緯度位置（本算例采用20°N），隨后計(jì)算用戶1到周邊各點(diǎn)所需的跳數(shù)，將用戶1接入全球其他位置所需跳數(shù)的空間分布結(jié)果繪制在下圖中。

根據(jù)圖像可知，用戶2連接用戶1所需的跳數(shù)隨著二者的距離增加而增加。但跳數(shù)并非隨距離均勻分布，用戶2位于用戶1的正北或正南方位時(shí)，相比于東側(cè)或西側(cè)的位置需要更多的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)才能連接用戶1，這表明傳統(tǒng)的認(rèn)為跳數(shù)只取決于用戶間地理距離的假設(shè)不成立。根據(jù)圖中的結(jié)果，當(dāng)用戶1位于20°N時(shí)，其連接所需跳數(shù)最大的另一端用戶位于用戶1的最南端。

(a) 用戶 1 位于 20°N 緯度處




(b) 圖 (a) 的局部放大




(c ) 用戶 1 位于 45°N 緯度處Starlink phase I-b 星座中連接用戶所需的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)分布（各點(diǎn)的色彩表示當(dāng)用戶 2 位于此處時(shí)連接用戶 1 所需的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)）.

進(jìn)一步地，放大用戶1附近的局部地區(qū)，可得上圖(b)（圖中的色彩條范圍相應(yīng)更新），可見(jiàn)用戶1正北方區(qū)域的跳數(shù)相比周邊其他區(qū)域顯著較高。這一現(xiàn)象的成因在于星座采用傾斜軌道，同軌星間鏈路的地面投影沿西南-東北（SW-NE）或西北-東南（NW-SE）方向，而異軌星間鏈路沿東西方向。用戶1接入其正北或正南方向的用戶將產(chǎn)生額外的異軌星間轉(zhuǎn)發(fā)。

上圖 (b)還標(biāo)注了一條連接用戶1和2的星間轉(zhuǎn)發(fā)路徑的地面投影，如圖中深藍(lán)色線所示。當(dāng)用戶2分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)，盡管兩點(diǎn)距離用戶1的距離相等，但星間路徑的跳數(shù)出現(xiàn)了顯著差異。

路徑類型的差異

以上分析中均假設(shè)地面用戶可識(shí)別其接入衛(wèi)星的升軌/降軌類型，并始終從四種路徑類型中選擇跳數(shù)最少的路徑類型。本小節(jié)研究當(dāng)用戶隨機(jī)選擇接入衛(wèi)星時(shí)的跳數(shù)變化。

當(dāng)用戶被多星同時(shí)覆蓋時(shí)，其星間轉(zhuǎn)發(fā)路徑和相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)會(huì)隨著接入衛(wèi)星類型變化而發(fā)生顯著差異。下圖給出了不同接入衛(wèi)星類型導(dǎo)致的兩條路徑實(shí)例，其中 {{/varphi }{1}} =30°N， {{/varphi }{2}}= 20°N， /Delta /lambda=100°。在圖中所示時(shí)刻，用戶1接入升軌衛(wèi)星。當(dāng)用戶2也接入升軌衛(wèi)星時(shí)，連接兩用戶所需的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)為9跳（A2A路徑，6次異軌轉(zhuǎn)發(fā)+3次同軌轉(zhuǎn)發(fā)）。而當(dāng)用戶2切換至降軌衛(wèi)星為接入衛(wèi)星時(shí)，所需的跳數(shù)變?yōu)?3跳（A2D路徑，3次異軌轉(zhuǎn)發(fā)+20次同軌轉(zhuǎn)發(fā)）。由于升軌和降軌衛(wèi)星之間一般不建立星間鏈路，通常升軌衛(wèi)星只能直接與升軌衛(wèi)星相連，因此A2D類型的路徑需要從高緯度地區(qū)繞路，產(chǎn)生了額外的轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)（見(jiàn)下圖）。




當(dāng)用戶接入不同類型衛(wèi)星時(shí)的路徑差異

不同路徑類型之間的差異還與用戶所處位置相關(guān)，圖在全球范圍內(nèi)隨機(jī)生成用戶，計(jì)算各用戶對(duì)之間不同路徑類型的跳數(shù)差異并比較該跳數(shù)差異與用戶所處地理區(qū)域的關(guān)系。

綜上，本小節(jié)的分析表明了地面用戶在選擇接入衛(wèi)星時(shí)考慮合適的衛(wèi)星類型的重要性，尤其是在傾斜軌道巨型星座場(chǎng)景中多重覆蓋現(xiàn)象十分普遍的情況下。接入衛(wèi)星類型差異導(dǎo)致的跳數(shù)差在設(shè)計(jì)移動(dòng)性管理方法和路由協(xié)議時(shí)應(yīng)考慮在內(nèi)。Lu等 指出了在極軌道星座中用戶切換接入衛(wèi)星導(dǎo)致的路徑差異，其跳數(shù)差在一跳以內(nèi)，而本文的結(jié)果則表明傾斜軌道星座中其導(dǎo)致的路徑差異更加顯著。

星座參數(shù)的影響

$N_P$與$M_P$影響

{N_P} 和 {M_P} 是衛(wèi)星星座的核心設(shè)計(jì)參數(shù)，決定了星座的總衛(wèi)星數(shù)，并且通常取決于多種因素相互之間的權(quán)衡，例如系統(tǒng)容量需求、衛(wèi)星性能和建設(shè)成本等。即使衛(wèi)星總數(shù)一定（如 {N_P}/times {M_P} = 1584），不同 {N_P} 和 {M_P} 的組合也可導(dǎo)致兩用戶間的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)產(chǎn)生顯著差異。Starlink在設(shè)計(jì)過(guò)程中將其550 km軌道層（即phase I-b）星座參數(shù)進(jìn)一步修改為 {N_P} =72， {M_P} = 22。下圖給出了在修訂版星座下的跳數(shù)空間分布，其中用戶1位于20°N處。 將下與圖(a)對(duì)比，可發(fā)現(xiàn)修訂版星座下的跳數(shù)分布相比修改前的星座發(fā)生了顯著變化。 根據(jù)Starlink 72x22 星座的仿真分析結(jié)果，全網(wǎng)平均轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)為11.48，相比于24x66的星座版本降低了15.4%。從星間鏈路轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)的角度而言，修訂版的Starlink星座更優(yōu)。

相位因子 F

相位因子 F 影響異軌星間鏈路連接衛(wèi)星的相位差 /Delta f ，也因此影響著異軌星間鏈路的地面投影方向。前文圖中給出了 F =0時(shí)的跳數(shù)分布結(jié)果，而當(dāng)相同的場(chǎng)景下 F 改為 12時(shí)，跳數(shù)的空間分布出現(xiàn)顯著差異，如圖所示。圖中出現(xiàn)了以用戶1為中心的蝴蝶狀的深色區(qū)域，表示此處用戶通過(guò)星間鏈路到達(dá)用戶1所需的跳數(shù)相比周邊區(qū)域更低。

算例分析結(jié)果還表明增大 F 可顯著減少全網(wǎng)平均星間轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，因此在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)若最大跳數(shù)的指標(biāo)權(quán)重更大，則 F 應(yīng)取負(fù)值。不同的 F 值不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接性，但對(duì)地面用戶的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)有顯著影響。 由于在星座設(shè)計(jì)時(shí)確定主要星座參數(shù)需考慮多種影響因素綜合權(quán)衡，如 /alpha 、 {N_P} 、 {M_P} 等，在星座基本架構(gòu)確定后以上參數(shù)基本維持不變，因此通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì) F 來(lái)減少星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)是一種恰當(dāng)且可行的方案。

美國(guó)-歐洲區(qū)域間星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)

接下來(lái)研究?jī)蓚€(gè)局部地區(qū)間的星間傳輸路徑。定義30°N, 50°N,125°W, 70°W 范圍內(nèi)區(qū)域?yàn)槊绹?guó)，35°N, 55°N, 10°W, 30°E 范圍內(nèi)區(qū)域?yàn)闅W洲，如下圖中陰影區(qū)域所示。下圖展示了連接美國(guó)與歐洲的一組不同路徑類型的多跳路徑實(shí)例。

連接美國(guó)與歐洲的可能路徑

5 總結(jié)

本文研究了基于Walker星座的巨型星座星間多跳轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題，研究目的是通過(guò)分析星間轉(zhuǎn)發(fā)路徑為低軌巨型星座網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜吐酚稍O(shè)計(jì)提供理論研究基礎(chǔ)。提出了一種顯式解析的跳數(shù)評(píng)估模型，避免了運(yùn)行復(fù)雜的路由仿真過(guò)程，并基于理論模型推導(dǎo)了跳數(shù)的空間分布特性，證明了跳數(shù)理論上只取決于兩端用戶的緯度和經(jīng)度差的絕對(duì)值。通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證了模型在巨型星座網(wǎng)絡(luò)中的準(zhǔn)確性和適用性。在Starlink星座場(chǎng)景下二者的跳數(shù)相對(duì)誤差小于5%，大多數(shù)情況下跳數(shù)差小于1跳，且差異主要由多星重疊覆蓋和接入衛(wèi)星不確定性導(dǎo)致。

此外，獲得了星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)的空間分布特性：兩點(diǎn)間跳數(shù)不僅取決于二者的球面距離，更與二者的緯度直接相關(guān)；即使兩點(diǎn)距離某用戶距離相等，二者的跳數(shù)也會(huì)出現(xiàn)明顯差異，傾斜軌道星座下某點(diǎn)正北/正南方位置所需跳數(shù)較高，而沿著星間鏈路地面投影方向的區(qū)域具有相對(duì)周邊地區(qū)較低的星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)。分析了星座參數(shù)對(duì)星間轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)的影響，結(jié)果表明軌道面?zhèn)€數(shù) N_P ，每軌衛(wèi)星數(shù) M_P和相位因子 F 將顯著影響跳數(shù)分布特性。通過(guò)設(shè)計(jì) F 可有效降低平均跳數(shù)，同時(shí)避免影響其他網(wǎng)絡(luò)性能。 （完整分析見(jiàn)原論文）

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