Д.Ю. Пономарев1

1 ФГАУ «ВИТ «ЭРА» (г. Анапа, Россия)

1 ponomarevdu@yandex.ru

Постановка проблемы. Технологии перспективных спутниковых сетей позволяют использовать их для формирования сквозного информационного обмена вне зависимости от того является ли сеть наземной или нет. В этом случае качество обслуживания необходимо обеспечить на всем протяжении тракта приема/передачи, что особенно важно при использовании спутниковых сетей в области Интернета вещей, например, для управления различными беспилотными устройствами. На выполнение задач этими устройствами напрямую влияют такие характеристики качества, как время задержки и вероятность потерь. Кроме того, применение гибридных спутниковых сетей для обслуживания абонентов сетей 5-го и 6-го поколений связи потребует размещения многоспутниковых группировок на низких и сверхнизких орбитах. Таким образом, функционирование перспективных гибридных спутниковых сетей предполагает наличие множества орбит с большим числом космических аппаратов (с межспутниковыми линиями связи), обеспечивающих гетерогенные услуги связи, в том числе и для абонентов наземных мобильных сетей. Следовательно, для предотвращения перегрузки сети и поддержки заданного качества обслуживания в гибридной сети необходимо обеспечить функционирование согласованных функций сквозного обеспечения качества.

Цель. Представить базовые положения концепции обеспечения качества обслуживания в гибридных орбитально-наземных сетях.

Результаты. Определены основные положения построения системы обеспечения качества обслуживания с использованием многоуровневого распределенного, инвариантного к топологии сети подхода с применением программно-конфигурируемых систем унифицированных платформ.

Практическая значимость. Реализация представленной концепции даст возможность обеспечить сквозную поддержку качества обслуживания вне зависимости от используемых протоколов и интерфейсов на всех участках и сегментах гибридной спутниковой сети.  

Пономарев Д.Ю. Базовые положения концепции обеспечения качества обслуживания в гибридных орбитально-наземных сетях // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 5. С. 157−165. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202505-17

1. Пантелеймонов И.Н., Гераськов В.В., Ивкин А.Н. Перспективная архитектура SatWAN // XXVIII Междунар. форум Международной академии связи «Цифровая трансформация. Связь будущего». М.: Гос. ун-т просвещения. 2024. С. 77-82.
2. Yin Y., Huang C., Wu D.F., Huang S., Ashraf M.W. A., Guo Q. Reinforcement learning-based routing algorithm in satellite-terrestrial integrated networks // Wireless Communications and Mobile Computing. 2021. V. 2021. P. 1-15.
3. Zhang Z., Zhang W., Tseng F.H. Satellite mobile edge computing: Improving QoS of high-speed satellite-terrestrial networks using edge computing techniques // IEEE network. 2019. V. 33. № 1. P. 70-76.
4. До Х.Ф., Зуйков М.А., Березкин А.А., Киричек Р.В. Анализ методов уменьшения сетевой задержки в гибридных орбитально-наземных сетях связи // 79-я НТК Санкт-Петербургского НТО РЭС. СПб: СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2024. С. 139-142.
5. Cox S., Kost T., Fish D., Maier J. Autonomous Multi-Mission Orchestration for Small Satellite Constellations // Proc. of 38th Annual Small Satellite Conference, 2024. Utah University. Report № SSC24-IV-04. P. 1-10.
6. Пономарев Д.Ю., Лацинник А.А. Оценка характеристик процессов передачи информации в комбинированной спутниковой сети // Системы связи и радионавигации: сб. тезисов. Красноярск: АО «НПП «Радиосвязь». 2023. С. 127-130.
7. Song B., Chen Y., Yang Q., Zuo Y., Xu S., Chen Y. On-Board Decentralized Observation Planning for LEO Satellite Constellations // Algorithms. 2023. № 16. P. 114-131.
8. Cox S.A., Stastny N.B., Droge G.N., Geller D.K. Resource-constrained constellation scheduling for rendezvous and servicing operations // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2022. № 45(7). P. 1202-1212.
9. Picard G., Caron C., Farges J-L., Guerra J., Pralet C. et al. Autonomous Agents and Multiagent Systems Challenges in Earth Observation Satellite Constellations // International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems. Londres. United Kingdom. 2021. P. 39-44.
10. Sanchoyerto A., Solozabal R., Blanco B., Jimeno E., Aldecoa E. et al. Orchestration of Mission-Critical Services over an NFV Architecture // 15th IFIP International Conference on Artificial Intelligence Applications and Innovations. Hersonissos. Greece. 2019. P. 70-77.
11. Nag S., Li A.S., Ravindra V., Net M.S., Cheung K-M., Lammers R., Bledsoe B. Autonomous scheduling of agile spacecraft constellations with delay tolerant networking for reactive imaging // Proc. of 12th International Conference on Scheduling and Planning Applications Workshop, Berkeley: Delft University of technology. 2019. P. 25-34.
12. Nag S., Murakami D.D., Marker N.A., Lifson M.T., Kopardekar P.H. Prototyping operational autonomy for Space Traffic Management // Acta Astronautica, 2021. № 180. P. 489-506.
13. Морозов А.В., Пономарев Д.Ю. Модель распределения трафика в многоуровневой инфокоммуникационной сети специального назначения // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2021. 9(2). URL: https://moit-vivt.ru/ru/journal/pdf?id=899 DOI: 10.26102/2310-6018/2021.32.1.024 (дата обращения: 08.10.2024).
14. Морозов А.В., Пономарев Д.Ю. Концепция построения универсальной программно‑аппаратной платформы // Вопросы оборонной техники. Сер. 16. Технические средства противодействия терроризму. 2022. № 11-12(173-174). С. 75-81.
15. Bhoyar D., Kadam M., Sarode P. Review of Software Defined Integrated Satellite-Terrestrial Network // ICCCE 2019: Proceedings of the 2nd International Conference on Communications and Cyber-Physical Engineering. 2019. P. 333-340.