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非地面网络(Non-Terrestrial Networks,NTN)在 6G 及后续移动通信系统中具有重要战略意义,能够为灾害导致地面基础设施受损的区域提供高效、低成本的连接保障。借助高椭圆轨道(HEO)、地球静止轨道(GEO)、中地球轨道(MEO)及低地球轨道(LEO)卫星所构建的广域覆盖,NTN 在确保复杂环境下的通信可靠性方面发挥着关键作用。本文由蒙特利尔理工学院的 Mohammed Almekhlafi、Antoine Lesage-Landry 与 Gunes Karabulut Kurt 合作撰写,重点研究了 NTN 接入公平性问题,特别是针对加拿大魁北克北部伊武吉维克等偏远地区的 LEO 卫星星座覆盖情况。通过与纽约市的对比分析,研究揭示了不同地区在卫星接入上的显著差异,并提出了星座间漫游与基于中继的地面网络扩展等潜在解决方案。此外,论文还识别了该领域的若干研究空白,并强调在偏远地区构建具备自我维持与低维护特性的地面网络体系的重要性。
Access Inequality in LEO Satellite Networks: A Case Study of High-Latitude Coverage in Northern Québec
Authors: Mohammed Almekhlafi; Antoine Lesage-Landry; Gunes Karabulut Kurt
Published in volume 6, IEEE Open Journal of Vehicular Technology
IEEExplore version: https://ieeexplore.ieee.org/document/11021288
低地球轨道(LEO)卫星网络在为加拿大偏远和北部社区提供互联网接入方面至关重要,因此可以帮助缩小数字鸿沟。然而,高纬度地区的宽带速度通常比城市中心更慢且不稳定。本研究比较了主要LEO星座——如Starlink、Telesat、Kuiper和OneWeb——在魁北克和纽约的覆盖情况,结果表明北部地区可见卫星较少,信号质量较差。为了解决这一问题,本文提出了一种跨星座漫游机制,依赖于运营商之间的合作,结合极地和中纬度地区的优势。数值结果清晰表明,协调努力是必要的,并且在解决漫游、资源管理和控制等挑战时将发挥重要作用。这些策略还能够增强卫星网络的韧性和包容性。