Mathematical Modeling and Performance Analysis of Polar Orbit Mobile Satellite Communication System Utilizing Both Neighboring and Diagonal Link

대각 위성간 링크를 허용하는 극궤도 이동위성통신 시스템의 수학적 모델링 및 성능분석

Inter-Satellite Links(ISL) technique in the Polar Orbit Satellite plays the key role in the communication methods in IRIDIUM system, where the ISL is commonly established between neighbor satellites. The system has major drawbacks in maintaining the multi-hopping link connectivities while the satellite nodes are communicating each other. The proposed system is newly designed to allow diagonal link connections between the satellites and shows how it does improve the performance. The optimized number of satellites in the terms of their altitudes and visible distance are calculated. The traffic parameters and the probability of blocking are analyzed to compare the visible satellite link method with the neighbor link method mathermatically.

극궤도 위성에서의 위성간 링크를 사용하는 이리듐 시스템은 위성간 링크 통신이 핵심적인 기술이 된다. 이 시스템에서는 링크설정 면에 있어서 이웃 위성간에만 링크를 설정한다. 이는 위성간 통신을 할 동안 연결을 계속 유지해야 통신이 유지되는 단점을 가지고 있다. 제안된 새로운 시스템은 이웃 이성간 링크 뿐만 아니라 대각링크까지 허락하여 연속되는 위성간의 연결 수를 최소화하고 트래픽 부하를 중심으로써 통신 성능의 향상을 증명한다. 그리고 위성고도와 가시 위성간 거리에 따르는 최적 전개 위성 수를 계산하였다. 또한 제시한 시스템의 트래픽 파라메터와 블록킹 확률을 수학적으로 분석하여 이웃이성간 링크 방식과 성능을 비교하였다.