基于5G技術(shù)的衛(wèi)星端到端網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

摘要：文中研究了能夠?yàn)槎鄻踊瘧?yīng)用提供定制化服務(wù)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)切片設(shè)計(jì)，基于5G技術(shù)提出了一種支持星地間網(wǎng)元的靈活部署的通用衛(wèi)星端到端網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)和切片技術(shù)方案。考慮到衛(wèi)星資源有限和衛(wèi)星信道特點(diǎn)，提出了衛(wèi)星端到端網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，并對(duì)星地間網(wǎng)絡(luò)功能的部署方案進(jìn)行了綜合設(shè)計(jì)；基于5G技術(shù)提出了支持無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源按需分配的衛(wèi)星子網(wǎng)切片技術(shù)；進(jìn)一步研究了衛(wèi)星端到端網(wǎng)絡(luò)切片管理技術(shù)，包括切片KPI設(shè)計(jì)、切片部署和切片管理，為衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的研究提供了參考。

衛(wèi)星通信作為地面通信的延伸與補(bǔ)充，具有全球覆蓋、隨遇接入、容量大且不受地理環(huán)境限制等通信優(yōu)勢(shì)，可以有效克服地面通信的不足[1]。因此，受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注和研究。然而，隨著社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，新興的通信場(chǎng)景越來(lái)越豐富，人類(lèi)對(duì)通信的需求也越來(lái)越高，差異性也越來(lái)越大。 以傳輸速率和時(shí)延指標(biāo)為例，在無(wú)縫覆蓋的場(chǎng)景中，衛(wèi)星通信需要隨時(shí)隨地向包括邊遠(yuǎn)地區(qū)在內(nèi)的用戶(hù)提供無(wú)縫連接的較高數(shù)據(jù)速率的服務(wù)；在需要大量廣泛的低功耗節(jié)點(diǎn)連接的場(chǎng)景中，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)需要在低功耗和低成本的限制下連接數(shù)百萬(wàn)個(gè)設(shè)備；面向車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等垂直行業(yè)對(duì)實(shí)時(shí)、可靠通信的性能要求，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)需要提供低時(shí)延和高可靠性的通信服務(wù)。然而，傳統(tǒng)衛(wèi)星通信無(wú)法為多樣化的應(yīng)用提供不同的服務(wù)，難以在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下同時(shí)滿(mǎn)足上述要求。 本文對(duì)基于5G技術(shù)的衛(wèi)星端到端網(wǎng)絡(luò)切片，包括衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)切片體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)切片的關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行了研究。

主要的創(chuàng)新點(diǎn)有以下幾項(xiàng)：1)提出了一種新的衛(wèi)星端到端網(wǎng)絡(luò)切片結(jié)構(gòu)，基于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資源有限和衛(wèi)星信道特性開(kāi)展了切片管理域和業(yè)務(wù)域的詳細(xì)設(shè)計(jì)。2)在業(yè)務(wù)域，為支持端到端網(wǎng)絡(luò)切片，適應(yīng)性的分析并研究了基于5G技術(shù)的衛(wèi)星通信接入網(wǎng)子切片和核心網(wǎng)子切片技術(shù)。3)在管理域，對(duì)衛(wèi)星通信的切片關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)(KPI)設(shè)計(jì)、切片部署和切片管理等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資源有限的情況下設(shè)計(jì)了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例創(chuàng)建流程。

審核編輯 ：李倩