基于免疫和模拟退火混合算法的量子卫星资源调度策略

作     者：党彩虹 聂敏 

作者机构：西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室 西安邮电大学通信与信息工程学院 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：11[军事学] 1105[军事学-军队指挥学] 07[理学] 08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 070201[理学-理论物理] 110505[军事学-密码学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 110503[军事学-军事通信学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：陕西省国际科技合作与交流计划项目(2015KW-013) 陕西省自然科学基础研究计划(2021JM-464) 

主　　题：量子卫星 X射线耀斑 资源调度 适应度函数 

摘      要：通过将量子比特嵌入到卫星上，低轨道量子卫星能够实现高度安全的通信，保护信息免受窃听和篡改。当前量子卫星资源短缺，考虑利用候选量子卫星的剩余服务时间、信号强度来合理分配现有的量子卫星资源以保证终端用户正常的业务需求。同时，为了最大程度地降低X射线耀斑的干扰，构建了X射线耀斑干扰下的星地量子通信链路衰减模型，结合量子卫星剩余服务时间、信号强度共三个决策属性，作为系统模型的目标函数，提出了基于免疫和模拟退火混合算法的量子卫星资源调度策略。结果显示，与未加以改进的免疫算法与模拟退火算法相比，该策略具有更好的收敛稳定性及负载均衡性，这对X射线耀斑干扰下量子卫星资源的高效利用及低轨道量子卫星切换具有一定的参考意义。