Newsswise-исследование, проведенное исследователями из Университета Чжэцзян и Инновационной Академии микросателлитов Китайской академии наук, разработав новые масштабные протоколы доступа и технологии для удовлетворения характеристик и потребностей спутникового IoT, и исследовали тенденции разработки спутникового IOT, чтобы поощрять дальнейшие исследования в этой области в широком спектре Scholars.
Исследование, во главе с доктором наук. Xiaoming Chen, Assoc. Профессор Чжаобин Сюй и доктор философии Лин Шан опубликовал обзорную статью под названием «Спутниковый Интернет вещей: проблемы, решения и тенденции развития» в Границы информационных технологий и электронных инженерии (FITEE) В 2023 году, том 24, выпуск 7.
Сетевая архитектура спутникового IoT состоит из устройств IoT, шлюзов, сетей доступа и основных сетей. Спутники с низкой земной орбитой (LEO) служат точками доступа и обеспечивают охват с использованием методов нескольких луча, но они сталкиваются с такими проблемами, как помехи между лучами и сложным предварительным предварительным. Спутники геосинхронной орбиты (GEO) достигают высокоскоростной передачи данных через миллиметровые волны или лазеры. Сеть Access должна обрабатывать короткую передачу большого количества устройств, а ошибки фазы канала и распределение ресурсов являются основными проблемами. Спутники IoT-сети в основном предоставляют услуги связи машинного типа, которые характеризуются спорадическим трафиком, небольшим объемом данных, массовыми пакетами данных и разнообразными требованиями. Эти характеристики значительно отличаются от традиционных услуг по общению, ориентированным на человека и определяют уникальность спутникового дизайна IoT.
Проблемы, с которыми сталкиваются спутниковые IoT, представлены следующим образом: 1) Массовая связь – количество устройств IoT резко увеличилось. Спутники LEO имеют высокую передачу сигналов при выявлении активных устройств, а традиционные ортогональные методы множественного доступа трудно удовлетворить потребности одновременного передачи большого количества пакетов данных. 2.) 3) Высокая подвижность-высокоскоростное движение спутников LEO приводит к быстрому изменяющимся во времени каналам, что делает полученную информацию о состоянии канала, возможно, устаревшей. Трудно использовать сложные беспроводные методы для улучшения качества сигнала, а частые передачи происходит, снижая производительность обслуживания. 4) Низкая мощность – спутники LEO имеют нестабильное сборы энергии и ограниченное хранение. Устройства IoT трудно заменить батареи и имеют строгие требования к энергопотреблению. Низкая мощность передачи затрудняет обеспечение качества обслуживания. 5) Строенная задержка – по сравнению с территориальными сетями IoT, спутниковой IoT имеет большую задержку передачи. Некоторые услуги IoT имеют строгие требования к задержке, и необходимо уменьшить задержку.
Решения для спутникового IoT указываются следующим образом: 1) Протокол доступа-отказаться от традиционных протоколов случайного доступа на основе грантов и принять протоколы случайного доступа без гранта для снижения передачи сигналов и задержки доступа. В то же время активные устройства обнаруживаются с помощью методов сжатия и на основе ковариаций, а эффективные алгоритмы обнаружения предназначены для решения проблем, вызванных короткими преамбанами. Для некоторых услуг можно использовать протокол случайного доступа к невозмутимому доступу для дальнейшего сокращения задержки. 2) Методы множественного доступа – представлены ортогональные методы множественного доступа и неорфогональные методы множественного доступа. Первый улучшает качество полученных сигналов через большое количество узких балок, но имеет высокие затраты и энергопотребление. Последнее позволяет лучей принимать передачу с нескольких устройств, но генерирует помехи совместного канала и необходимо объединить со схемами смягчения интерференций и последовательными методами отмены помех. Оба имеют свои преимущества и недостатки и должны быть выбраны в соответствии с требованиями.
Наконец, перечислены некоторые тенденции развития спутникового IoT, в том числе: 1) спутниковое – территориальное интегрированное IoT, которое объединяет преимущества различных сетей IoT для достижения беспроблемного глобального охвата; 2) многолеточное спутниковое сотрудничество, которое повышает производительность и избегает прерывания обслуживания; 3) Совместный сателлитный доступ LEO и GEO, который отвечает потребностям различных услуг; 4) Конвергенция спутниковых сетей IoT и глубокого пространства, которые строят высокопроизводительную космическую сеть и расширяет охват от земли до космоса.
Документ «Спутниковый Интернет вещей: проблемы, решения и тенденции развития», созданный Xiaoming Chen, Zhaobin Xu и Lin Shang. Полный текст бумаги с открытым доступом:
#Спутниковый #Интернет #вещей #проблемы #решения #тенденции #развития
По теме
