基于缓存的卫星传输性能优化策略

传统卫星透明转发模式在新型星地网络下会导致巨大的时延。为提高对地面用户的服务能力,本文在低轨卫星和地面内容服务器上设置缓存,并联合低轨卫星、地面内容服务器以及地面用户在同频干扰下,针对星地网络的传输吞吐问题进行建模。使用改进的粒子群(PSO)算法和支持超平面优化(SHOT)求解器求解。实验表明,对目标优化问题求解时,SHOT求解器获得的曲线较为平滑,优化的PSO算法相比SHOT求解器得到的结果,有2%上下的波动。在信干噪比阈值为8 dB和最大功率20 W,以及卫星或地面内容服务器干扰数量分别为2和3的约束下,可分别求得45 Mbps和37 Mbps的系统吞吐量。在分别设置低轨卫星、地面内容服务器以及地面用户数量的情况下,本文对两种算法的运行时间进行了分析,最坏情况下设置3类数量为4时,优化PSO解法比SHOT求解器快约10 s。结果表明,启发式算法更适用于未来复杂星地网络建模,更适合寻找非凸非线性全局解,并在高维问题下求解速度表现更优。