《電子技術(shù)應(yīng)用》
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面向物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的空天地一體網(wǎng)絡(luò)多層架構(gòu)研究
2021年電子技術(shù)應(yīng)用第6期
張少偉
中國電信股份有限公司研究院，北京102209
摘要： 為了滿足全球全面的三維覆蓋和在將來隨時隨地訪問的長期需求，作為理想網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的空天地一體化網(wǎng)絡(luò)(SAGIN)已成為當(dāng)今世界的重要研究方向?；谖磥硗ㄐ胖械牡湫蜆I(yè)務(wù)場景，首先分析了SAGIN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組成，并介紹了實(shí)現(xiàn)SAGIN的關(guān)鍵技術(shù)。最后，對SAGIN的后續(xù)研究方向進(jìn)行了展望。
中圖分類號： TN929.5
文獻(xiàn)標(biāo)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(wù)的空天地一體網(wǎng)絡(luò)多層架構(gòu)研究[J].電子技術(shù)應(yīng)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(luò)(Space-Air-Ground Integrated Network，SAGIN)利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將空間、天空和地面網(wǎng)絡(luò)部件相互連接起來，引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。SAGIN具有覆蓋范圍大、彈性強(qiáng)、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(wù)、救災(zāi)[2]、地球觀測測繪等實(shí)踐領(lǐng)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(luò)可以增強(qiáng)服務(wù)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(wù)開展帶來諸多好處。

    SAGIN作為一個多維6G網(wǎng)絡(luò)，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(dá)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(luò)不同，SAGIN同時受到移動性管理、功率控制、流量分配、負(fù)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(shí)際網(wǎng)絡(luò)資源約束，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者需要實(shí)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(luò)(Heterogeneous Network，HetNet)中，利用有限的網(wǎng)絡(luò)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(luò)設(shè)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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