Базовые положения концепции обеспечения качества обслуживания в гибридных орбитально-наземных сетях*
- 1 ФГАУ «ВИТ «ЭРА» (г. Анапа, Россия)
Аннотация
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.
- Поступила
- 04.04.2025
- Одобрена
- 09.04.2025
- Принята
- 30.04.2025
Для цитирования
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
Список источников
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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).
- 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.
- 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.