沙尘暴背景下基于最优纠缠度的双卫星星地链路切换策略

摘要：

在量子卫星通信过程中,量子卫星与地面接收机之间的星地链路会受到雨雪、沙尘、雾霾、电离层等自然因素的影响,导致通信质量降低.然而,有关沙尘暴背景下量子卫星星地链路切换策略的研究鲜有报道.为了降低沙尘暴对星地链路切换的影响,提出了基于最优纠缠度的双卫星星地链路切换策略.通过建立沙尘暴各项参数与星地链路纠缠度的关系,分析了沙尘扩散模式指数、沙尘粒子半径、观测高度和沙尘灾害系数对链路纠缠度的影响.根据沙尘背景下的星地链路纠缠度,提出了一种新的切换策略,即在当前双卫星为一个地面用户服务的情况下,从多个备选卫星中选择一颗纠缠度最大的卫星作为链路将要切换的最优目标卫星.仿真结果表明,沙尘扩散模式指数、沙尘粒子半径、观测高度和沙尘灾害系数均会对链路纠缠度产生明显的影响,所提出的基于最优纠缠度的双卫星星地链路切换策略可以降低沙尘暴对纠缠度的影响,且在切换的过程中没有链路中断现象.因此,采用最优星地链路纠缠度的切换策略,能够有效提高链路通信质量.

关键词：量子光学、量子卫星通信、最优纠缠度、双卫星星地链路、量子卫星切换算法、沙尘暴

所属期刊栏目：57

分类号：TN927+.21

资助基金：国家自然科学基金;陕西省国际科技合作与交流计划

在线出版日期：2020-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：250-256