《電子技術應用》
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面向物联网业务的空天地一体网络多层架构研究
2021年电子技术应用第6期
张少伟
中国电信股份有限公司研究院,北京102209
摘要: 为了满足全球全面的三维覆盖和在将来随时随地访问的长期需求,作为理想网络架构的空天地一体化网络(SAGIN)已成为当今世界的重要研究方向。基于未来通信中的典型业务场景,首先分析了SAGIN的网络架构和组成,并介绍了实现SAGIN的关键技术。最后,对SAGIN的后续研究方向进行了展望。
中圖分類號: TN929.5
文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.211764
中文引用格式: 張少偉. 面向物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的空天地一體網(wǎng)絡多層架構(gòu)研究[J].電子技術應用,2021,47(6):6-9.
英文引用格式: Zhang Shaowei. A multi-layer architecture study of the space-air-ground integrated network for the IoT services[J]. Application of Electronic Technique,2021,47(6):6-9.
A multi-layer architecture study of the space-air-ground integrated network for the IoT services
Zhang Shaowei
China Telecom Research Institute,Beijing 102209,China
Abstract: In order to meet the long-term requirements of global comprehensive three-dimensional coverage and access anytime, anywhere in the future, the space-air-ground integrated network(SAGIN) as an ideal network architecture has become an important research direction in recent years. The paper describes some typical business scenarios in future communications, analyzes the network architecture and composition of SAGIN, and studies the key technologies to realize SAGIN. Finally, it points out some of the research directions of SAGIN.
Key words : 6G;space-air-ground integrated network(SAGIN);Internet of Things(IoT)

0 引言

    空天地一體化網(wǎng)絡(Space-Air-Ground Integrated Network,SAGIN)利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡技術將空間、天空和地面網(wǎng)絡部件相互連接起來,引起了學術界和工業(yè)界的廣泛關注。SAGIN具有覆蓋范圍大、彈性強、吞吐量高等優(yōu)勢,能夠用于智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation Systems,ITS)[1]、軍事任務、救災[2]、地球觀測測繪等實踐領域。特別是衛(wèi)星可以提供與農(nóng)村、海洋和山區(qū)的無縫連接,空域網(wǎng)絡可以增強服務需求高的地區(qū)的覆蓋能力,密集部署的區(qū)域系統(tǒng)可以支持高數(shù)據(jù)速率訪問。這些網(wǎng)段的整合將為未來的5G乃至6G通信和業(yè)務開展帶來諸多好處。

    SAGIN作為一個多維6G網(wǎng)絡,集成了多個不同的網(wǎng)段,或者將不同的通信協(xié)議用在不同的網(wǎng)段上,以達到高可靠性、高吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸效果。與傳統(tǒng)的衛(wèi)星或地面網(wǎng)絡不同,SAGIN同時受到移動性管理、功率控制、流量分配、負載均衡、頻譜分配、路由調(diào)度和端到端QoS要求這3個限制的影響。因此,考慮到各個網(wǎng)段的各種實際網(wǎng)絡資源約束,網(wǎng)絡設計者需要實現(xiàn)端到端數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴研阅?。然而,在由各種通信系統(tǒng)組成的特定異構(gòu)網(wǎng)絡(Heterogeneous Network,HetNet)中,利用有限的網(wǎng)絡資源很難獲得最佳的信息交換性能,尤其是不同網(wǎng)段之間的互操作性。因此,SAGIN的網(wǎng)絡設計和系統(tǒng)集成具有重要意義。




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作者信息:

張少偉

(中國電信股份有限公司研究院,北京102209)




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