融合 HAPS、LEO 与地面网络：面向物联网连接的成本性能研究
网络与互联网体系结构
2026-02-19 v2
摘要
本工作评估了高空平台站(HAPS)和低地球轨道(LEO)卫星作为增强物联网连接的替代或互补系统的潜力。我们首先分析了不同连接配置下的传输擦除概率，包括仅有 HAPS 或 LEO 卫星的配置，以及融合空中/空间与地面基础设施的混合架构。为使分析更具现实意义，我们考虑了 LEO 卫星相对于固定区域的运动、网关与设备之间的仰角，以及地面与非地面通信的不同衰落模型。我们还分析了 LR-FHSS（长程跳频扩频）随机接入上行技术作为物联网连接的潜在用例，展示了各场景对可扩展性的影响。仿真结果表明，HAPS 能有效补充稀疏的地面网络，并在特定场景下提升基于卫星系统的性能。此外，分别考虑部署成本和运营成本（即 CAPEX 和 OPEX），经济分析揭示，尽管 HAPS 成本较高，但仍与 LEO 和地面部署保持在可比的数量级内。另外，在自然灾害等特定用例中，HAPS 成为相对于传统基础设施具有竞争力的技术。
引用
@article{arxiv.2601.18361,
title = {Integrating HAPS, LEO, and Terrestrial Networks: A Cost-Performance Study for IoT Connectivity},
author = {Jean Michel de Souza Sant'Ana and Felipe Augusto Tondo and Nurul Huda Mahmood and Aamir Mahmood},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.18361},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 6 figures. Submitted for per-review