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2024 article

Satellite-Terrestrial Coordinated Multi-Satellite Beam Hopping Scheduling Based on Multi-Agent Deep Reinforcement Learning

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Non-geostationary orbit (NGSO) constellations enabled by beam hopping (BH) technology are characterized by wide coverage and high spectrum efficiency. However, how to efficiently schedule multi-satellite beam resources to satisfy the heterogeneous and uneven terrestrial traffic demands remains a huge challenge for satellite operators. This paper proposes a satellite-terrestrial coordinated multi-satellite BH scheduling framework, where the complex multi-satellite BH problem is formulated into a long-term and a short-term subproblems. The long-term subproblem is cell-satellite association problem, which is solved by a low-complexity iterative algorithm executed in network operation control center (NOCC) to minimize the traffic load gap among satellites while considering the interference avoidance. The short-term subproblem is multi-satellite traffic-driven BH problem and we propose a multi-agent deep reinforcement learning (MADRL) architecture where each satellite can cooperatively make real-time BH decisions using the well-trained model by QMIX algorithm to adapt to time-varying and heterogeneous traffic. Simulation results demonstrate that the traffic load gap and network delay have been reduced by 70% and 50% respectively compared with non-load-balancing scheme. Besides, the proposed algorithm outperforms other benchmarks in terms of the network throughput under various traffic load cases and the average network delay is kept within 4 ms. Furthermore, the proposed QMIX-BH can be applied to real-time scheduling since the execution time is less than 1 ms.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Satellite-Terrestrial Coordinated Multi-Satellite Beam Hopping Scheduling Based on Multi-Agent Deep Reinforcement Learning
Date Crossref
01/08/2024
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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