K-Coverage Optimization of Walker-Delta LEO Constellations over the Korean Peninsula with ISL-Assisted SNR Enhancement

본 논문은 한반도 전역에서 SNR 기반 K-Coverage를 만족하는 최소 LEO 위성 수 산출을 위해 Walker-Delta 궤도 모델 기반 위성군 최적화 기법을 제안한다. 궤도 고도, 경사각, 위성 수, 위성 간 간격을 설계 변수로 하고, 자유공간 경로손실, 대기 감쇠, 그림자 및 페이딩을 포함한 현실적 채널 모델을 적용하였다. 위성간 링크(ISL) 유무에 따른 커버리지 성능을 비교하고, 이상적인 ISL 환경에서 최대비 결합(MRC)과 공동 전송(JT) 기법을 적용하여 SNR 향상과 위성 수 절감 가능성을 검토하였다. 시뮬레이션 결과, ISL이 없는 경우 연속 커버리지를 위해 더 많은 위성이 필요하나, ISL 기반 JT 적용 시 동일 K-Coverage를 유지하며 위성 수를 줄일 수 있었다. 이를 통해 주어진 위성 자원 하에서 한반도 전역의 연속 통신·감시 요구를 만족하는 최적 설계 방안을 제시한다.