摘要 :随着卫星通信技术的发展,传统的资源分配策略难以满足资源利用效率的要求,为解决多用户场景下多层卫星网络的资源分配优化问题,提出一种基于多对多匹配博弈的资源分配方案。
摘要 —卫星网络是星际航行的第一步。它可以为地球上的任何地方提供全球互联网连接,而由于地理可达性和高成本,大多数地区无法通过地面基础设施访问互联网。航天工业正在经历大型低地球轨道卫星星座的兴起,以实现普遍连接。研究界也迫切需要进行一些领先的研究来弥合连通性鸿沟。研究人员现在通过模拟进行工作,这远远不够。然而,真实卫星上的实验受到太空技术高门槛的阻碍,例如部署成本和未知风险。为了解决上述困境,我们渴望为普遍连接做出贡献,并建立一个开放的研究平台——天算星座,以支持真实卫星网络的实验。我们讨论了天算星座可能带来的好处。我们提供了两个案例研究,它们已经部署在天算星座的两颗实验卫星上。
自1960年成立以来,卫星行业部门正在经历连续的创新。随着技术的发展,在太空通信生态系统中,我们正在经历快速发展。第四次工业革命已经开始,它需要更强大和提前的沟通平台,以支持我们的“随时随地连接”的野心。各种报告表明,在未来几年内需要连接数万亿个设备。新的技术参与需要实时或接近实时响应,这反过来又需要比在地静止的地球轨道(GEO)中传统的700ms卫星网络(GEO)延迟得多。因此,我们注意到对其他形式的空间通信的重点和关注,没有地理固定卫星网络(NGSN),有几个提供商正在寻找Meo和Leo的使用。目前的星际链接是前跑者之一。本报告提供了大型低地轨道卫星星座(LLEOSC)的全面概述,具有与星际链接有关的特定部分的通信应用。
政府太空组织正在通过各种项目积极地推进基于空间的量子密钥分布(QKD)。NASA正在开发具有海克(空间纠缠和退火量子实验)的安全量子网络,并在ISS上测试量子纠缠。ESA领导EAGLE-1任务与SES和欧洲合作伙伴部署欧洲第一个基于太空的QKD系统。中国的CNSA与中国科学技术大学(USTC)合作,在2016年与Micius卫星开创了QKD,并继续扩大其量子卫星网络。 CSA(加拿大航天局)正在与量子计算研究所(IQC)合作开发国家QKD示威者Qeyssat。 DARPA通过其量子孔径项目投资量子安全通信,探索用于军事应用的量子感应。中国的CNSA与中国科学技术大学(USTC)合作,在2016年与Micius卫星开创了QKD,并继续扩大其量子卫星网络。CSA(加拿大航天局)正在与量子计算研究所(IQC)合作开发国家QKD示威者Qeyssat。DARPA通过其量子孔径项目投资量子安全通信,探索用于军事应用的量子感应。
即使对于服务区域内的人,覆盖范围的可靠性在地理上受到陆地基础设施的限制。然而,降低卫星制造和部署成本已加速了将广阔的星座推向低地轨道(LEO),提供了提高的信号质量,更高的数据速度和更具成本效益的终端硬件。通过利用Leo卫星星座,D2D技术可以在没有地面基础设施的情况下进行通信,克服偏远地区的覆盖范围限制。几项关键的技术创新已经实现了D2D通信。高级波束形成技术[26]允许精确的信号专注于特定地理区域,增强信号质量并减少干扰。软件定义的有效载荷[25]提供动态频谱分配,可实时适应不同的用户需求和监管要求。增强的电力管理系统[33]具有延长卫星寿命并提高了能量效率。组件小型化和终端技术进步使标准智能手机和IoT设备能够直接与卫星通信。这些新事物共同克服了传统的障碍,例如信号衰减和设备兼容性,促进了无接缝的D2D通信并提高了全球连通性。除了技术进步外,监管进步还起着至关重要的作用。FCC拥有高级移动网络运营商 - 卫星网络运营商(MNO-SNO)频谱共享框架,从而可以在陆地和卫星网络之间更好地集成[29]。通过允许卫星操作员从MNOS租赁Spectrum,FCC的框架促进了动态和竞争性的卫星服务,推动MNOS和SNOS之间的和谐,并促进了多租户Leo卫星网络[39]。这样的频谱共享策略可以为最终用户提供更大的灵活性和协调性。表1总结了商业领域中关键D2D部署的状态。我们根据直接到X定义D2D通用的“类型”,其中X采用
ursa利用世界上最大,最先进的商业卫星网络和高级分析来以自信和准确的态度检测和监视地面上的活动。我们会随着时间的流逝跟踪位置,以了解生活的模式,并在出现时旗帜异常的活动。我们通过将信息纳入上下文,将数据与全球经济指标,船舶交通,开源情报和新闻融合在一起,进一步增强我们的分析,以提供量身定制的信息,例如活动分类,范围和变化的方向。
卫星通信的动态演变正在改变全球连接性。多轨卫星网络,卫星间链接的持续开发以及非事物网络的集成体现了行业对扩展和增强连接解决方案的承诺。这些进步是满足对可靠,安全和高容量通信服务的日益增长的需求的关键。这些尖端技术的部署正在推动卫星通信的新时代,该时代正在弥合数字鸿沟并促进全球包容性。
2023 年是我们业务的关键一年,也是未来经济实惠、无处不在的企业级宽带连接的关键一年。Telesat 利用关键技术进步,重新设计了其 Telesat Lightspeed 低地球轨道 (LEO) 卫星网络,并与 MDA 签订合同,为该星座制造 198 颗先进卫星。这些最先进的卫星具有极高的成本效益,预计可节省约 20 亿美元的资本成本,这有利于为该计划提供资金,并显著提高原本就颇具吸引力的财务回报。
OpenConstellation 是一个互助卫星基础设施,彻底改变了数据访问和信息共享。共享太空资产可大幅降低成本并简化数据访问,无需政府或组织资助自己的卫星星座。借助扩展的卫星网络,每个成员可以访问多达三倍的数据,从而缩短重访时间并扩大覆盖范围。优先任务可确保成员在其感兴趣的区域获得数据和专有权,而 Open Cosmos 全面的全任务管理涵盖从概念设计到制造、发射、运营和宝贵数据洞察的各个方面。