Skema Penyeimbangan Beban Multi-Slot untuk Pemilihan Target Handover Komunikasi Satelit LEO

Abstrak

Konstelasi Orbit Bumi Rendah (LEO) telah muncul sebagai komponen yang menjanjikan untuk konektivitas global yang mulus dan cepat. Dengan bertambahnya jumlah satelit di konstelasi LEO, banyak satelit dapat mencakup area geografis yang sama secara simultan. Pemilihan target handover (HO) pengguna dapat berdampak signifikan pada kualitas layanan (QoS) komunikasi dan status beban jaringan satelit. Termotivasi oleh hal ini, makalah ini memperkenalkan skema penyeimbangan beban multi-slot (MSLB) untuk menawarkan strategi pemilihan target HO kepada pengguna. Masalah optimasi dirumuskan untuk menentukan urutan HO bagi pengguna sesuai dengan skema MSLB. Selanjutnya, algoritma pemetaan grafik urutan HO (HSGM) dan algoritma penyelesaian jalur terpendek iteratif (ISPS) dikembangkan untuk mengatasi masalah optimasi ini dengan mengubahnya menjadi masalah pencarian jalur terpendek. Hasil simulasi menunjukkan bahwa, dibandingkan dengan skema slot tunggal tradisional, skema MSLB menunjukkan kinerja yang lebih unggul dalam penyeimbangan beban dan peningkatan QoS komunikasi pengguna.

Pendahuluan

Jaringan satelit LEO menawarkan area cakupan yang lebih luas dibandingkan dengan jaringan terestrial dan dapat menyediakan layanan komunikasi di lingkungan geografis yang ekstrem. Berbeda dengan jaringan satelit geosinkron (GEO), satelit LEO memiliki beberapa keunggulan, termasuk jarak transmisi yang lebih pendek, latensi komunikasi yang lebih rendah, dan anggaran tautan yang berkurang. Karakteristik yang menguntungkan ini telah menarik perhatian signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Banyak perusahaan telah memulai penyebaran konstelasi LEO mereka sendiri, seperti StarLink dan OneWeb [1]. Organisasi standardisasi seperti 3rd Generation Partnership Project (3GPP) juga telah mulai mengembangkan spesifikasi standar untuk jaringan satelit LEO [2].