LLM增强的空间-空中-地面-海面集成网络
信号处理
2025-09-03 v1
摘要
空间-空中-地面-海面集成网络（SAGSIN）概念旨在实现无缝的全球多媒体连接，但仍存在两个限制其实际部署的障碍。首先，高速卫星、空中中继和海面平台的信道状态信息（CSI）会迅速变旧，削弱基于反馈的适应能力。其次，协议栈各层的数据率差异极大：太空中的光纤链路拥有 Terabit 级带宽，而水下声学链路仅为 Kilobit 级。本文表明，一个在无线、光学和声学信号上进行联合训练的大语言模型（LLM）主干网络，可提供统一的数据驱动适应层，解决快速CSI老化和SAGSIN协议栈中严重的带宽差异问题。具体而言，LLM 基于长期的信道预测器可在多个相干间隔前预测出最强的时延-多普勒分量，实现了即使在剧烈信道波动下仍可实现近容量接收。此外，我们的LLM 语义编码器将原始传感器数据转化为任务导向的 token，显著降低了 coastal 下水链路中高保真图像传输所需的信噪比，通过语义通信规避了数据率限制。将这些工具纳入后，创建了一个跨越无线、光学和声学信道的中性适应层。我们总结了在设备模型压缩、多模态保真度控制、跨层资源编排和可信操作等方面具有振奋的开放性研究方向，描绘了从实验室原型到现场部署的路径。
引用
@article{arxiv.2509.02540,
title = {LLM-Enhanced Space-Air-Ground-Sea Integrated Networks},
author = {Halvin Yang and Sangarapillai Lambotharan and Mahsa Derakhshani and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02540},
year = {2025}
}
备注
6 figures, 7 pages, magazine