面向航空 IoT 的卫星-星链增强传输方案（SAGIN）
摘要
航空 Internet of Things (IoT) 的快速发展使机载 connectivity (IFC) 成为其关键应用之一。Space-air-ground integrated networks (SAGIN) 对确保 IFC 性能至关重要，通过实现无缝可靠的连接性。然而，大多数现有研究仅将卫星视为透明的转发节点，忽视了其潜在的缓存功能来增强 IFC 数据速率。本文探讨了以 IFC 为导向的 SAGIN，其中的卫星和地面站 (GS) 协同工作将内容传输给空中乘客，从而促进了空中通信。通过将文件分类为已缓存文件（通过卫星即可即时获取）和未缓存文件（仅通过 GS 可得），本文首次将多个卫星间链路 (ISL) 集成到 IFC 框架中，从而创新了这两种类型文件的内容交付过程。为最小化内容传输的平均延迟，我们构建了相应的优化问题：1）针对已缓存文件，我们提出了一种基于精确惩罚的方法来确定卫星关联方案。2）针对未缓存文件，我们提出了一种基于交替优化的高效算法，以联合优化卫星关联和 GS 带宽分配。我们提出的框架计算复杂度低，为航空乘客提供高速 Internet 连接 paving the way for 了可能。最后提供了仿真结果，以证明我们所提出的 IFC 框架对于 SAGIN的有效性。
引用
@article{arxiv.2405.18919,
title = {Inter-Satellite Link-Enhanced Transmission Scheme Towards Aviation IoT in SAGIN},
author = {Qian Chen and Chenyu Wu and Shuai Han and Weixiao Meng and Tony Q. S. Quek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18919},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 13 figures. This work has been accepted by IEEE Internet of Things Journal. It is expanded on our previous research presented at the IEEE Globecom 2024: Q. Chen, C. Wu, S. Han, W. Meng, and T. Q. Quek, "Exploiting Inter-Satellite Links for In-Flight Connectivity Scheme in Space-Air-Ground Integrated Networks," in Proc. GLOBECOM 2024, Cape Town, South Africa, 2024