面向6G的低軌衛星邊緣計算架構研究
2022年電子技術應用第6期
吳 健，賈 敏，張 良
哈爾濱工業大學 電子與信息工程學院，黑龍江 哈爾濱150006
摘要： 移動邊緣計算(MEC)為了滿足不斷增長的計算需求被提出。在無處不在的連接和全球區域覆蓋的驅動下，低地球軌道（LEO）衛星可以突破地域限制，實現全球無線覆蓋，是未來6G移動通信系統不可或缺的選擇。因此考慮通過將邊緣服務器放置在衛星上形成邊緣計算衛星，提出了一種衛星邊緣計算的系統架構，可以為地球上的偏遠地區的用戶或者極端環境需要應急通信的用戶提供計算服務。
中圖分類號： TN927.2
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222988
中文引用格式： 吳健，賈敏，張良. 面向6G的低軌衛星邊緣計算架構研究[J].電子技術應用，2022，48(6)：5-9，13.
英文引用格式： Wu Jian，Jia Min，Zhang Liang. Research on 6G-oriented LEO satellite edge computing architecture[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(6)：5-9，13.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222988
中文引用格式： 吳健，賈敏，張良. 面向6G的低軌衛星邊緣計算架構研究[J].電子技術應用，2022，48(6)：5-9，13.
英文引用格式： Wu Jian，Jia Min，Zhang Liang. Research on 6G-oriented LEO satellite edge computing architecture[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(6)：5-9，13.
Research on 6G-oriented LEO satellite edge computing architecture
Wu Jian，Jia Min，Zhang Liang
School of Electronics and Information Engineering，Harbin Institute of Technology，Harbin 150006，China
Abstract： Mobile edge computing(MEC) is proposed to meet the growing computing demands.Driven by ubiquitous connectivity and global regional coverage, Low Earth Orbit(LEO) can break through geographical restrictions and achieve global wireless coverage, which is an indispensable choice for future 6G mobile communication systems. Therefore, this paper considers the formation of edge computing satellites by placing edge servers on satellites, and proposes a system architecture for satellite edge computing, which can provide computing services for users in remote areas on the earth or users who need emergency communication in extreme environments.
Key words : mobile edge computing；LEO satellite；system architecture
0 引言
隨著移動應用程序的快速增長，虛擬現實、高清直播、自動駕駛、工業自動化、智能家居等眾多具有發展前景的應用和服務應運而生。廣泛的應用也需要海量的計算能力，如虛擬現實[1]和高清視頻流[2]。這些計算密集型應用對資源受限的終端設備提出了很高的要求，用戶僅僅依靠自身微弱的計算能力來處理這些海量的計算任務是遠遠不夠的。
在這種需求下，移動邊緣計算(MEC)的概念被提出[3]。通過將電信、IT和云計算結合在一起，將邊緣服務器放置在靠近用戶的位置，直接為用戶提供計算服務。MEC不僅可以節約用戶的能耗和延遲，而且由于邊緣服務器靠近用戶終端，MEC可以快速地對任務做出響應。因此，工業界[4]和學術界[5]最近都做出了很多努力。
全覆蓋是未來6G移動通信網絡的重要方向。但是，由于缺乏通信基礎設施，在偏遠/農村地區提供通信計算服務成為一項具有挑戰性的任務。對于沙漠、森林、山地、海洋等一些惡劣環境，地面網絡也無法完全覆蓋。此外，在遭遇自然災害時這種極端環境時，地面網絡也無法為需要應急通信的用戶提供計算服務。低地球軌道(LEO)衛星作為6G的重要研究方向[6]，具有廣泛的覆蓋范圍、高吞吐量以及優秀的系統魯棒性，可以在全球范圍內實現全覆蓋，并且在極端環境中功能也很強大。它們可以為地面用戶提供無處不在的接入服務，因而備受關注。
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作者信息：
吳 健，賈 敏，張 良
(哈爾濱工業大學 電子與信息工程學院，黑龍江 哈爾濱150006)
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