软件定义的星地融合智能无线网络

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2021123

电信科学 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (6): 66-77.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2021123

软件定义的星地融合智能无线网络

袁硕, 任奕璟, 王则予, 孙耀华, 彭木根

北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京 100876

修回日期:2021-06-10 出版日期:2021-06-20 发布日期:2021-06-01
作者简介:袁硕（1994- ），男，北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室博士生，主要研究方向为星地融合网络和网络智能化
任奕璟（1996- ），女，北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室硕士生，主要研究方向为雾无线网络的智能资源调配
王则予（1997- ），女，北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室硕士生，主要研究方向为星地融合网络
孙耀华（1992- ），男，北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室助理研究员，主要研究方向为 5G 试验平台、人工智能驱动的网络优化
彭木根（1978- ），男，博士，北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室副主任、教授，主要研究方向为6G无线组网、雾无线网络和智慧物联网等
基金资助:
国家重点研发计划项目(2020YFB1806703);国家自然科学基金资助项目(61925101);国家自然科学基金资助项目(61831002);国家自然科学基金资助项目(62001053);中央高校基本科研业务费资助项目(24820202020RC11)

Software defined intelligent satellite-terrestrial integrated wireless network

Shuo YUAN, Yijing REN, Zeyu WANG, Yaohua SUN, Mugen PENG

State Key Laboratory of Networking and Switching Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China

Revised:2021-06-10 Online:2021-06-20 Published:2021-06-01
Supported by:
The National Key Research and Development Program of China(2020YFB1806703);The National Natural Science Foundation of China(61925101);The National Natural Science Foundation of China(61831002);The National Natural Science Foundation of China(62001053);The Fundamental Research Funds for the Central Universities(24820202020RC11)

摘要/Abstract

摘要：

星地融合网络可以提供天空地海立体全场景信息覆盖，满足未来网络全业务差异化通信需求，已经成为6G发展的热点。首先，调研了低轨卫星星座和星地融合组网发展现状，讨论了星地融合组网面临的问题与挑战。针对星地融合网络结构复杂、拓扑高动态、设备及协议异质性强等特点，提出了基于分布式SDN控制器的软件定义星地融合智能无线网络体系架构，以进行高效地星地协同网络管控。最后，介绍了星地柔性可重构协同组网的关键技术，并对未来发展进行了展望。

关键词: 星地融合网络, 软件定义网络, 人工智能, 柔性可重构组网

Abstract:

With the superiorities of providing network services for all scenarios of three-dimensional space, air, ground, and ocean, and satisfying the future network differential requirements on all services, the satellite-terrestrial integrated network (STIN) has become a hot spot in the development of 6G.Firstly, the current research development of the low-orbit satellite constellation and STIN were reviewed, and the challenges faced by the integrated satellite-terrestrial networking were discussed.Then, the software defined intelligent system architecture of the integrated satellite-terrestrial wireless network based on distributed SDN controllers was proposed to address the characteristics of STIN such as the complex architecture, high dynamic of network topology, the heterogeneity of network devices and protocols, which facilitated efficient satellite-terrestrial collaborative network management and control.In the end, the key techniques of the satellite-terrestrial flexible and reconfigurable collaborative networking were outlined, and the future development were presented.

Key words: satellite-terrestrial integrated network, software defined network, artificial intelligence, flexible and reconfigurable networking

中图分类号:

TP393

袁硕, 任奕璟, 王则予, 孙耀华, 彭木根. 软件定义的星地融合智能无线网络[J]. 电信科学, 2021, 37(6): 66-77.

Shuo YUAN, Yijing REN, Zeyu WANG, Yaohua SUN, Mugen PENG. Software defined intelligent satellite-terrestrial integrated wireless network[J]. Telecommunications Science, 2021, 37(6): 66-77.

图/表 7

表1

图1

图2

图3

图4

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图6

参考文献 18

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对比项	通信实体	海拔/km	移动性	双向时延/ms	优势	局限
卫星通信网络	GEO	35 786	与地面相对静止	250~280	广覆盖、广播/多播	较长的传输时延、有限的带宽、成本高昂
	MEO	3 000~20 000	中等速度移动	110~130
	LEO	200~3 000	快速移动	20~25
地面移动通信网络	基站		静止	极低	资源密集、高吞吐量	有限的覆盖范围、灾害抵抗力差

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