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Aerospace Integrated Networks Innovation for Empowering 6G: A Survey and Future Challenges
航天综合网络创新赋能6G:综述与未来挑战

  • 背景:随着对无处不在和差异化服务需求的不断增长,航天综合网络(AINs)成为了一种必要的技术。
  • 现有问题:地面网络和AINs之间固有的异构性、时变性和不同的移动特征,限制了AINs期望中的潜力实现。
  • 主要贡献:系统全面地回顾AINs中单层场景组合层场景。从系统架构和网络设计、AINs的支持技术、网络动态建模、理论性能分析模型和系统优化等方面进行了深入探讨。

I、介绍

随着无线通信的大规模应用,仅仅使用地面无线设施进行通信很难满足差异化的服务需求,也很难实现全球无处不在的通信。

因此,开始对从太空提供的无线电接入方式感兴趣。并希望通过航天航空接入设施实现广泛的覆盖。

AINs组成图:低空平台、高空平台、UAV、近地中地轨道卫星和同步卫星。

写作动机

首先通过 Table1 指出在轨道上有近30个卫星星座,并且这些系统的服务能力从传统移动通信服务逐渐扩展到宽带互联服务。在Fig 1 中提到不同国家拥有的卫星数量的增长情况,其中美国增长最快;低地球轨道(LEO)卫星的比例逐年增加。

同时,像UAV、HAP、卫星层这样的单层AIN被已经用于无线通信;多层异构的AIN作为实现高速连接广泛接入的网络结构,也已经被研究,实现为全球用户大量用户提供一致的服务。

虽然星群的规模和数量迅速增长,但是在星群的规模、架构、频率使用规则和星群服务能力之间的关系很模糊,异构资源的按需集成和迁移是提升网络性能的关键技术。然而不同层之间的网络资源的有限性和移动性对网络性能产生了重要影响。

所以做好,系统架构和设计、资源管理和频率分配、移动性管理、网络协议以及网络性能分析和异构AIN的优化,对于保障无处不在的用户按需服务具有重要意义。

然后就是提到一些国际标准组织和商业航空航天公司做的事情。致力于探索AIN的关键技术。

例如3GPP对NTN架构进行的评估和移动性管理研究,卫星和地面网络资源管理和频率分配的国际电信联盟(ITU)研究,以及美国国家航空航天局(NASA)关于空间数据调度策略的研究等。

然后对AINs做了调查,调查了不同航天层次的发展历程。从单网络和整和不同种类的网络,分类进行了关注。总的来说,对于6G多层组合的AIN技术研究正在如火如荼进行。

但是现有的研究,缺少对于先前研究全面的综述。尽管面对的是非常宽泛的话题,这篇文章把重点放在问题的关键部分(系统架构和组网设计、网络性能分析、系统优化方案、模拟评估和测试系统),统一现有系统,构建多层、分层的 AIN。

未完。。。

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