We investigate effective interference management for Low Earth Orbit (LEO) satellite networks that provide downlink services to ground users and share the same frequency spectrum range. Since there are multi-group LEO satellites with different constellation orbits, the ground users will experience time-varying interference due to the overlapping of main/side lobes of the satellite beams, which becomes even more challenging when the interfering satellites cannot communicate directly. To address the problem, we consider two LEO satellite groups that provide communication service in the same ground area, while competing for communication resources. We develop solutions that maximize the throughput and manage the time-varying interference under a certain level, without explicit message exchanges between the satellite groups. By exploiting statistical learning and deep reinforcement learning techniques, we develop learning-based resource allocation schemes and evaluate their performance through extensive simulations. We show their effectiveness under different reward settings and different interference managements, and demonstrate that a Deep Q-Network (DQN)-based scheme can achieve the close-to-optimal performance.
KSP 제안 키워드
Communication resources, Communication services, Deep Q-Network, Deep reinforcement learning, Direct Communication, Frequency spectrum, LEO Satellite Networks, Learning-based, Low earth orbit (LEO) satellite, Reinforcement Learning(RL), Statistical Learning
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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