丁 祥，续 欣，董德伟，金文聪

（1.陆军工程大学，江苏 南京 210007；2.中国人民解放军31121 部队，江苏 南京 210007）

0 引言

近年来，随着地面4G、5G 移动通信技术的迅速发展，人们对移动通信业务服务的需求也越来越高[1]。然而，由于建设成本、地理环境等因素的限制，地面移动网络仍然难以实现全球无缝覆盖。相比之下，卫星通信具有全球广域覆盖的能力，而且不受地理环境的限制，可为地面网络难以覆盖的地区提供服务，比如沙漠、海洋等[2]。地面移动网络融合卫星通信，有望实现全球不间断业务覆盖的目标，已然成为未来移动通信网络的发展趋势，促使卫星通信也因此迎来了新的研究热潮。

为了提升系统的通信容量，卫星通信系统通常采用多波束技术。然而，传统多波束卫星通信系统的波束指向相对卫星固定不变，虽然成倍提升了系统可利用的通信资源，但是小区间均匀分配的通信资源难以满足实际在空间上分布不均匀的业务需求。换言之，当业务分布不均匀时，有的小区内业务需求得不到完全满足，而有的小区则存在空闲的通信资源，导致系统通信资源的利用率较低[3]。为了提高多波束卫星通信系统的资源利用率，跳波束技术被应用到卫星通信中，并在地球静止轨道（Geostationary Earth Orbiter，GEO）卫星通信领域得到了广泛研究。

针对多波束GEO 卫星通信前向下行链路的应用场景，文献[3-6]以系统容量最大化为目标，利用遗传算法、启发式算法、布谷鸟算法、机器学习等算法，设计了波束跳变方法，评估了跳波束技术在系统业务分布不均匀情况下应用的优势。……