MDP-based Satellite-Ground Handover Schemes in 5G Satellite-Terrestrial Integrated Networks

计算机网络 计算机科学 移交 移动电话技术 智能网 蜂窝无线电 工程类 干扰(通信) 服务质量 带宽(计算) 蜂窝网络 网络拓扑 方案(数学) 时分复用 吞吐量
作者
Jin‐Yuan Wang,Ziqi Sun,Danting Zhang,Zhizhao Zeng,Min Lin,Jun-Bo Wang
出处
期刊:IEEE Transactions on Vehicular Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-14
标识
DOI:10.1109/tvt.2026.3699642
摘要

With the rapid development of low earth orbit (LEO) satellites, the fifth generation (5G) satellite-terrestrial integrated network (STIN) has been proposed recently to provide global coverage and universal multi-access. However, the complex communication environments of the 5G STIN, such as dynamic topology and intermittent connectivity, pose challenges in designing handover schemes. This paper investigates the satellite-ground handover problem of the 5G STIN. Initially, we consider a 5G STIN, where multiple LEO satellites and multiple ground base stations are taken as candidate nodes to provide Internet access for a ground user. We establish the satellite channel model and the ground channel model, respectively. To make accurate handover decisions, we consider three attributes, i.e., the received signal-to-noise ratio, the remaining service time, and the remaining load. Then, we analyze the composite attribute value by the entropy weight method and the composite link quality by the adaptive modulation and coding scheme. We formulate a Markov decision process based satellite-ground handover (MDPSGH) problem by maximizing the expected total reward. However, due to the large state space and action space, the MDPSGH problem suffers from the curse of dimensionality. To tackle such a problem, we divide it into a non-terrestrial candidate node (NTCN) selection subproblem and a dimension-reduced MDPSGH subproblem. We propose an entropy weight method-based NTCN selection algorithm and a Bellman optimality equation-based value iteration algorithm to solve these two subproblems. After that, we construct the overall MDPSGH algorithm and analyze its computational complexity as well as convergence. Simulation results show that the proposed MDPSGH algorithm achieves the best performance compared with the existing benchmarks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
峰儿背完成签到 ,获得积分10
2秒前
蚂蚁飞飞完成签到,获得积分10
3秒前
博哥完成签到 ,获得积分10
4秒前
林鸽发布了新的文献求助10
5秒前
子午峪完成签到,获得积分10
7秒前
李宏梅完成签到,获得积分10
8秒前
melina完成签到 ,获得积分10
11秒前
123完成签到 ,获得积分10
12秒前
小亮完成签到,获得积分10
13秒前
zgdzhj完成签到,获得积分10
13秒前
拾意完成签到 ,获得积分10
13秒前
月未见明完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
Java完成签到,获得积分10
16秒前
梦在远方完成签到 ,获得积分10
17秒前
Clynis完成签到 ,获得积分10
17秒前
yunsww完成签到,获得积分10
17秒前
研友_LB15l8发布了新的文献求助10
19秒前
牢大完成签到,获得积分10
20秒前
benyu完成签到,获得积分10
22秒前
科研通AI6.4应助NIUB采纳,获得10
22秒前
唐宋完成签到,获得积分10
22秒前
朱奕韬完成签到,获得积分10
22秒前
ln完成签到 ,获得积分10
26秒前
xue112完成签到 ,获得积分0
26秒前
jixuchance完成签到,获得积分10
26秒前
芭乐王子完成签到 ,获得积分10
29秒前
英姑应助畅chang采纳,获得10
30秒前
Clynis关注了科研通微信公众号
30秒前
可爱的小树苗完成签到,获得积分10
31秒前
ZZzz完成签到 ,获得积分10
32秒前
研友_LB15l8完成签到,获得积分20
35秒前
夏至完成签到 ,获得积分10
40秒前
小福同学完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
鳗鱼不尤完成签到,获得积分10
46秒前
畅chang发布了新的文献求助10
47秒前
51秒前
烟花应助Clynis采纳,获得10
51秒前
MindAway完成签到,获得积分10
54秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7204675
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8838452
关于积分的说明 18652133
捐赠科研通 6851599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3180294
关于科研通互助平台的介绍 2338641
邀请新用户注册赠送积分活动 2154720