《電子技術(shù)應(yīng)用》
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面向6G的低轨卫星边缘计算架构研究
2022年电子技术应用第6期
吴 健，贾 敏，张 良
哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨150006
摘要： 移动边缘计算(MEC)为了满足不断增长的计算需求被提出。在无处不在的连接和全球区域覆盖的驱动下，低地球轨道（LEO）卫星可以突破地域限制，实现全球无线覆盖，是未来6G移动通信系统不可或缺的选择。因此考虑通过将边缘服务器放置在卫星上形成边缘计算卫星，提出了一种卫星边缘计算的系统架构，可以为地球上的偏远地区的用户或者极端环境需要应急通信的用户提供计算服务。
關(guān)鍵詞： 边缘计算 LEO卫星 系统架构
中圖分類號(hào)： TN927.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222988
中文引用格式： 吳健，賈敏，張良. 面向6G的低軌衛(wèi)星邊緣計(jì)算架構(gòu)研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(6)：5-9，13.
英文引用格式： Wu Jian，Jia Min，Zhang Liang. Research on 6G-oriented LEO satellite edge computing architecture[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(6)：5-9，13.
Research on 6G-oriented LEO satellite edge computing architecture
Wu Jian，Jia Min，Zhang Liang
School of Electronics and Information Engineering，Harbin Institute of Technology，Harbin 150006，China
Abstract： Mobile edge computing(MEC) is proposed to meet the growing computing demands.Driven by ubiquitous connectivity and global regional coverage, Low Earth Orbit(LEO) can break through geographical restrictions and achieve global wireless coverage, which is an indispensable choice for future 6G mobile communication systems. Therefore, this paper considers the formation of edge computing satellites by placing edge servers on satellites, and proposes a system architecture for satellite edge computing, which can provide computing services for users in remote areas on the earth or users who need emergency communication in extreme environments.
Key words : mobile edge computing；LEO satellite；system architecture

0 引言

    隨著移動(dòng)應(yīng)用程序的快速增長，虛擬現(xiàn)實(shí)、高清直播、自動(dòng)駕駛、工業(yè)自動(dòng)化、智能家居等眾多具有發(fā)展前景的應(yīng)用和服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。廣泛的應(yīng)用也需要海量的計(jì)算能力，如虛擬現(xiàn)實(shí)[1]和高清視頻流[2]。這些計(jì)算密集型應(yīng)用對資源受限的終端設(shè)備提出了很高的要求，用戶僅僅依靠自身微弱的計(jì)算能力來處理這些海量的計(jì)算任務(wù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

    在這種需求下，移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC)的概念被提出[3]。通過將電信、IT和云計(jì)算結(jié)合在一起，將邊緣服務(wù)器放置在靠近用戶的位置，直接為用戶提供計(jì)算服務(wù)。MEC不僅可以節(jié)約用戶的能耗和延遲，而且由于邊緣服務(wù)器靠近用戶終端，MEC可以快速地對任務(wù)做出響應(yīng)。因此，工業(yè)界[4]和學(xué)術(shù)界[5]最近都做出了很多努力。

    全覆蓋是未來6G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要方向。但是，由于缺乏通信基礎(chǔ)設(shè)施，在偏遠(yuǎn)/農(nóng)村地區(qū)提供通信計(jì)算服務(wù)成為一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。對于沙漠、森林、山地、海洋等一些惡劣環(huán)境，地面網(wǎng)絡(luò)也無法完全覆蓋。此外，在遭遇自然災(zāi)害時(shí)這種極端環(huán)境時(shí)，地面網(wǎng)絡(luò)也無法為需要應(yīng)急通信的用戶提供計(jì)算服務(wù)。低地球軌道(LEO)衛(wèi)星作為6G的重要研究方向[6]，具有廣泛的覆蓋范圍、高吞吐量以及優(yōu)秀的系統(tǒng)魯棒性，可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全覆蓋，并且在極端環(huán)境中功能也很強(qiáng)大。它們可以為地面用戶提供無處不在的接入服務(wù)，因而備受關(guān)注。




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作者信息：

吳  健，賈  敏，張  良

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150006)




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