非地面网络教程：面向全球和普适的6G连接
信号处理
2024-12-24 v1 信息论
math.IT
摘要
国际移动通信 (IMT)-2030 框架已被国际电信联盟无线电通信专利局 (ITU-R) 采纳，愿景是6G网络将提供智能、无缝的连接，支持可靠、可持续和韧性的通信。3rd Generation Partnership Project (3GPP) 第17-19版，特别是针对卫星和细胞频谱共享的无线接入网络 (RAN)4工作组，以及RAN2增强面向非地面网络 (NTN)的New Radio (NR)/IoT，凸显了NTN在6G标准演进中的关键作用。先进信号处理、边缘和云计算，以及面向低轨道卫星 (LEO) 和空中平台（如无人机 (UAV) 和高、中、低海拔平台站）的深度强化学习 (DRL)，已彻底改变了空间、空中和地面网络 (TN) 的融合。结合AI驱动的NTN和NTN-IoT部署，以及下一代多访问 (NGMA) 技术，已显著重塑了全球连接方式。本教程论文提供了对新兴基于NTN的6G无线网络的全面探索，涵盖愿景、与5G-Advanced和6G标准的协调、关键原则、趋势、挑战、实际应用以及新颖问题解决框架。它考察了关键使能技术，如AI for NTN (LEO卫星和空中平台)、DRL、面向NTN的边缘计算、AI for NTN轨道优化、全息可重塑表面 (RIS)增强型NTN，以及稳健的多输入多输出 (MIMO)波束赋能。此外，它解决了通过NGMA实现的干扰管理问题，包括面向NTN的速率分离多访问 (RSMA)，以及利用空中平台进行接入、中继和前传/后备haul连接。
引用
@article{arxiv.2412.16611,
title = {A Tutorial on Non-Terrestrial Networks: Towards Global and Ubiquitous 6G Connectivity},
author = {Muhammad Ali Jamshed and Aryan Kaushik and Sanaullah Manzoor and Muhammad Zeeshan Shakir and Jaehyup Seong and Mesut Toka and Wonjae Shin and Malte Schellmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.16611},
year = {2024}
}
备注
83 pages, 9 figures, 6 tables