基于深度强化学习的空天地一体化网络资源分配算法

空天地一体化网络(SAGIN)通过提高地面网络的资源利用率可以有效满足多种业务类型的通信需求,然而忽略了系统的自适应能力和鲁棒性及不同用户的服务质量(QoS)。针对这一问题,该文提出在空天地一体化网络架构下,面向城区和郊区通信的深度强化学习(DRL)资源分配算法。基于第3代合作伙伴计划(3GPP)标准中定义的用户参考信号接收功率(RSRP),考虑地面同频干扰情况,以不同域中基站的时频资源作为约束条件,构建了最大化系统用户的下行吞吐量优化问题。利用深度Q网络(DQN)算法求解该优化问题时,定义了能够综合考虑用户服务质量需求、系统自适应能力及系统鲁棒性的奖励函数。仿真结果表明,综合考虑无人驾驶汽车,沉浸式服务及普通移动终端通信业务需求时,表征系统性能的奖励函数值在2 000次迭代下,相较于贪婪算法提升了39.1%;对于无人驾驶汽车业务,利用DQN算法进行资源分配后,相比于贪婪算法,丢包数平均下降38.07%,时延下降了6.05%。

基于移动边缘计算的空天地一体化网络架构

下一代无线通信技术将通过支持智能交通、智能医疗、虚拟现实/增强等服务来提高用户的体验质量。这些新兴的服务通常都是计算密集型和时延敏感型的,必须满足严格的时延、能耗和可靠性要求,而基于云计算的服务难以满足这些要求。为了解决以上问题,提出移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)技术,解决将卸载请求回传到云计算中心所具有的高时延和高带宽消耗的问题。空天地一体化网络(Space-Air-Ground Integrated Network,SAGIN)作为6G的重要研究方向,可以弥补全球范围内的巨大覆盖缺口,受到广泛关注。通过将MEC技术、联邦学习技术和人工智能技术引入SAGIN,高效管理网络中海量、异构的资源,构建低时延、低能耗、高可靠性的SAGIN,以支持新兴的各种服务。

基于深度强化学习的空天地一体化网络信息物理系统垂直切换策略

针对空天地一体化网络信息物理系统模型复杂、很难获得网络拓扑先验知识和模型化假设的特点,研究其基于深度强化学习的垂直切换策略。首先,综合考虑系统稳定性、切换开销和网络使用成本约束,将垂直切换策略问题建模为约束马尔可夫决策过程(CMDP),并给出保证可行解存在的充分条件;其次,提出约束-近端策略优化(CPPO)算法解决该问题,并在基站侧引入分布式强化学习机制加速训练收敛。相较于基准策略,仿真验证了所提垂直切换策略的优越性和有效性。

面向空天地一体化网络的数字孪生技术架构及应用

详细探讨了数字孪生技术在空天地一体化通信中的具体架构,以及网络优化方面的应用。将数字孪生分为虚拟空天地一体化网络和智能决策层。虚拟网络是对物理空天地通信网的精准映射,支持实时监控和测试验证功能。在智能决策层,通过环境感知与业务预测实现网络优化。最后,验证了面向空天地一体化的数字孪生技术在动态通信网络优化中的巨大潜力,为网络优化的未来发展提供了创新思路。

无人机协同空天地一体化战场信息采集策略研究

围绕空天地一体化战场信息采集场景,建立优化目标为最大化系统效率和性能的信道分配和设备匹配模型。针对信道分配和设备匹配决策变量具有相关和耦合性的特点,提出一种基于遗传算法和深度强化学习的两阶段资源分配(GD2A)算法。通过仿真验证,分析超参数对GD2A算法的性能和收敛速度的影响。对比实验表明,GD2A算法能在6G空天地异构网络中保障军事通信的可靠性和安全性,最大化系统效用。

面向空天地一体化网络的抗干扰技术研究

空天地一体化网络是实现全域通信和提供网络互联互通服务需求的重要基础设施之一。在未来的强对抗干扰环境中,确保其数据传输的有效性与可靠性对于维护国家安全具有重要意义。针对空天地一体化网络的对抗性的环境特点,探讨了在时频域和空域实现抗干扰的潜在应用与关键技术,并提出了对空天地一体化网络的综合思考。最后展望未来,以期为后续研究和实际应用提供方向性指导。

基于时空关联表征的空天地一体化网络资源精准管控方法

空天地一体化网络中,资源分布不均匀且随时间动态变化。传统基于静态资源表征的优化调度方法仅在单个时间片上进行调度优化,资源利用率低,并且在网络变化时需频繁地重新调整策略,带来较大迁移成本。为解决这一问题,提出一种空天地一体化网络资源时空关联表征方法。该方法通过在网络的结构邻域和时序邻域两个维度计算节点注意力表征,实现对空天地一体化网络资源时空关联关系的精准建模。在此基础上,提出基于时空关联表征的网络资源精准映射方法,采用置信域策略梯度优化方法,对算法参数进行自适应学习与优化。

6G空天地一体化网络架构及其构建

6G空天地一体化网络(Space-Air-Ground Integrated Network,SAGIN)是指将卫星通信网络作为地面通信网络的重要补充和延伸,通过深度融合空基、天基和地基网络资源,构建一个覆盖全球、无处不在、高速智能、安全可靠的通信网络。该网络具有覆盖范围广、可灵活部署、超低功耗、超高精度和不易受地面灾害影响等特点,能够为用户提供优质、高效、智能的通信服务。

空天地一体化网络流量检测技术研究

随着空间技术的不断发展和应用,空天地一体化网络已成为信息通信领域的新兴研究方向。在这样的网络环境中,网络流量的监测和检测变得尤为重要,以保障网络安全和数据隐私。本文探讨了空天地一体化网络流量检测技术的研究现状和进展,分析了其在实际应用中的优势和挑战,并提出了未来的研究方向和发展趋势。

基于概率博弈的空天地一体化网络安全路由算法

针对空天地一体化网络存在的安全问题,提出了使用路由证据的方法对洪泛攻击、灰洞/黑洞攻击进行防御的方案。该方案可以检测出自组织网络中存在的恶意节点,以保证路由的安全可靠性;克服了已有方案存在的不足,可以自适应地在空天地一体化网络等容断容迟网络中应用。此外,搭建了仿真平台,通过仿真验证的手段,证明了该方案可以检测出90%以上的恶意节点,验证了其有效性。

基于聚类算法内容流行度预测的空天地一体化网络缓存方法

针对空天地一体化网络中恶劣的自然条件可能造成连通异常和通信阻塞的情况,对一种新的空天地一体化网络缓存方法进行研究,即基于聚类的内容缓存方法。基于空天地一体化网络架构,利用提取的内容特征来预测流行度,并用于缓存替换决策。内容的流行度预测是由动态聚类算法实现的,这种方法可以有效地减轻地面核心网的通信压力,从而进一步提升用户体验。使用开放数据集对算法进行评估,实验仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。

基于卫星遥感及GIS空天地一体化智慧矿山技术研究及应用

基于卫星遥感、GIS、无人机、地面监测设备构建“空天地”立体化智能监测体系,对“空天地”立体感知获取的多源异构数据进行整合分析进行遥感大数据与实时地面观测数据融合技术进行研究,并在矿区地表沉降监测、地质灾害风险预测、水土保持监测、越界开采监测、矿物体积测量及采剥量计算、无人机应急监测领域进行应用,为智能化矿山建设和发展发挥了积极作用。

低轨星座网络的空天地一体化无线光通信资源调度方法

研究基于低轨星座网络的空天地一体化无线光通信资源动态调度方法,高效精准分配其通信资源,保障资源利用率与通信效率。结合软件定义网络(Software Defined Network,SDN),设计空天地一体化无线光通信网络,构建包含数据转发平面与控制平面的低轨星座网络,通过转发平面传输通信业务,由控制平面结合遗传-粒子群算法,动态调度空天地一体化无线光通信网络的通信资源。结果表明,该方法可实现空天地一体化无线光通信网络资源的动态调度,资源的综合利用率较高、通信时延较低,调度效果显著,可为网络的整体通信质量提升提供保障。

迎接空天地一体化时代 揭秘星思的独家方案

近年来,随着5G加速向6G演进,空天地一体化技术逐渐成为大国间技术竞争的核心战场。这一现象不仅源于该技术在众多领域具有巨大的应用潜力,更在于其能够引领并推动商业航天、卫星互联网产业的发展。当原本相对独立的空、天、地三大领域相互融合,技术、标准、商业等方面的问题接踵而至。如何破解难题,加速磨合,促进不同领域资源的无缝衔接,成为空天地产业发展的当务之急。

空天地一体化地质灾害监测体系建设及应用探讨

所谓“空天地一体化”地质灾害监测体系主要指代“天基区域监测”、“地基点监测”以及“物联网传感器”所共同组成的不同种类、不同轨道、不同性能的卫星信息化网络,简言之就是“天基+空基+地基”的一体化综合网络。本文中简单探讨了空天地一体化地质灾害监测体系的基本构建内容,对体系预警技术要点展开全面分析,最后思考体系技术应用背景与思路,并简单分析案例。

空天地一体化融合通信赋能智慧应急救援建设

针对当前应急通信工作面临的严峻挑战和需求,提出了空天地一体化融合通信网络建设的路径与应用方案。分析现有应急通信技术保障形势与相关政策,指出当前的需求与问题所在,提出结合建立联勤联动机制、提升指挥员现场感知能力与提供辅助决策支撑信息为一体的融合应急通信技术方案,并通过智慧应急通信实战案例验证了空天地一体化融合应急通信网络架设的可行性。研究表明,能够实现对复杂环境下的稳定通信网络覆盖,从而有力提升救援行动的效率和准确性。

空天地一体化监测系统在水利工程中的应用研究

本文重点研究了空天地一体化监测系统在水利工程中的应用及其效果。该系统综合运用了卫星遥感、无人机监测和地面传感器网络等多维度技术手段,实现了对水利工程的全方位、高精度监测。系统技术架构涵盖感知层、数据层、应用层和展示层,每层均发挥着不可或缺的作用,共同构成了一个智能化、高效能的监测网络。通过实时监测与数据分析,系统能够及时发现水利工程中的潜在风险,并通过智能预警机制提前通知管理人员,从而有效预防或减少灾害的发生。案例分析显示,该系统在提升水利工程安全性和运营效率方面表现出色,为水利工程的现代化管理和水资源的可持续利用提供了强有力的技术支撑。

基于5G技术的卫星空天地一体化网络安全研究

引言针对形势复杂多变的网络安全环境开展系统性的保障工作,已成为目前网络管理严峻形势的迫切需要。同时,卫星网络的诊断、发现和预警网络安全事件很难通过单一数据源和传统空间数据类型实现,因此5G技术的发展给卫星空天地一体化网络安全提供了新的思路。

空天地一体化技术在地灾监测预警系统中的应用分析

为了有效应对长期复杂的地质灾害风险,铁路工程区域亟需构建空天地一体化的自动化监测预警体系。该体系将整合InSAR、LIDAR等遥感技术,以及物联网传感器、无人机和GIS等先进工具,实现灾害的全方位监测和海量数据的快速处理,从而确保社会经济安全和重大工程的稳定运行。本篇文章主要对空天地一体化技术在地灾监测预警系统中的应用进行了分析和论述,希望能起到一定的借鉴作用。

空天地一体化森林防火云平台建设初探——以麦积风景区为例

论述了麦积风景区空天地一体化森林防火云平台的建设及应用,包括森林高清视频监控系统、无人机巡护监测系统和移动巡护监测系统三大融合的森林物联网系统功能,基于多源卫星(主要是高分卫星)遥感的大数据分析平台,这对麦积山风景区促进森林生态旅游发展,实现现代林业森林防火、建设生态文明、落实绿水青山就是金山银山具有重大意义。