Zusammenfassung: Untersuchen Sie den aktuellen Forschungsstand von Satellitenkommunikationsnetzwerken auf SDN-Basis und diskutieren Sie die SDN-basierte Satellitenkommunikationsnetzwerkarchitektur und verwandte Themen Wichtige technische Lösungen; Führen Sie eine eingehende Analyse der Chancen und Herausforderungen durch, denen sich SDN-basierte Satellitenkommunikationsnetze gegenübersehen.
Schlüsselwörter:SDN; Satellitenkommunikationsnetzwerk; Satellitenkommunikationsnetzwerkarchitektur; Satellitenrouting; Satellitenmobilitätsmanagement
1. Einleitung
Seit der Geburt des Internets hat sich der Umfang des Internets immer weiter ausgeweitet, die Geschäftsarten haben weiter zugenommen und die menschliche Produktion und das Leben haben mit der Entwicklung des Internets weltbewegende Veränderungen erfahren. Allerdings ist die Abdeckung traditioneller Mobilfunknetze und Festnetze begrenzt, und es gibt immer noch große Land- und Meeresgebiete, die nicht abgedeckt werden können. Netze, die auf Bodenabdeckung basieren, können die Kommunikationsbedürfnisse der Menschen nicht mehr erfüllen.
Satellitenkommunikationsnetze bieten die Vorteile einer großen räumlichen Spannweite, einer breiten Abdeckung, einer hohen Robustheit und einer starken Unverwundbarkeit. Der Aufbau einer integrierten Weltraum-Boden-Informationsnetzarchitektur, die terrestrische Netze und Satellitenkommunikationsnetze integriert, steht im Einklang mit dem Entwicklungstrend zukünftiger Netze.
In den 1990er Jahren lösten ausländische Projekte wie „Iridium“ und „Global Star“ einen Aufschwung in der Forschung zu Satellitenkommunikationsnetzen aus. Nachdem Industrie und Wissenschaft in den ersten zehn Jahren des 21. Jahrhunderts ernüchtert und nachgedacht hatten, haben sie seit 2010 auf mehreren Ebenen und aus mehreren Blickwinkeln tiefgreifende Forschung und industrielle Praxis zum integrierten Informationsnetzwerk von Weltraum und Erde gestartet. Am repräsentativsten ist der „Starlink“-Plan von SpaceX, der auf den Aufbau einer Breitband-Satelliten-Internet-Megakonstellation in niedriger Umlaufbahn abzielt. Bis September 2020 hat SpaceX 648 Satelliten erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht; Amazons Kuiper-Plan schlägt eindeutig die Nutzung softwaredefinierter Satelliten vor Die Systemarchitektur realisiert Hochgeschwindigkeits-Satellitenbreitbanddienste mit geringer Latenz; das 2015 gestartete VITAL-Projekt führt NFV in satelliten-terrestrische konvergente Netzwerke ein und nutzt SDN, um ein gemeinsames Ressourcenmanagement zu erreichen; 2017 gründete und betreibt die SAT Alliance das Sat5G-Projekt zur Unterstützung der Untersuchung der Integration von Satellitenkommunikationsnetzen und 5G-Kommunikationsnetzen der neuen Generation.
Obwohl Satellitenkommunikationsnetze offensichtliche Vorteile haben, sind sie großräumig, komplex, heterogen und