空天地一體化網(wǎng)絡資源分配與性能分析———譚晶晶博士作通識教育講座
發(fā)布時間: 2024-11-15 09:53:02 瀏覽量:
2024年11月14日下午2點，長沙理工大學金盆嶺校區(qū)6教304室舉行了一場《關于空天地一體化網(wǎng)絡資源分配與性能分析》的通識講座。本次講座由計算機與通信工程學院的譚晶晶博士主講，圍繞空天地一體化網(wǎng)絡這一未來通信領域的重要技術(shù)，深入探討了其資源分配的核心問題及優(yōu)化策略，為大家提供了全新的理論支持和技術(shù)方案。空天地一體化網(wǎng)絡結(jié)合了衛(wèi)星、無人機、高空平臺與地面通信網(wǎng)絡，形成了一種全新的網(wǎng)絡架構(gòu)，被廣泛認為是未來通信的核心。與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡相比，空天地一體化網(wǎng)絡具有更強的覆蓋能力，尤其在偏遠地區(qū)和災區(qū)等通信受限的環(huán)境下，能夠提供更加可靠的通信支持。然而，隨著空天地網(wǎng)絡的快速發(fā)展，頻譜資源有限、信道不穩(wěn)定、拓撲動態(tài)等問題逐漸浮出水面，如何高效地進行資源分配與調(diào)度成為了這一領域的重要課題。
譚晶晶博士在講座中首先介紹了空天地一體化網(wǎng)絡的基本概念及其背景，詳細闡述了衛(wèi)星、無人機和高空平臺等不同通信節(jié)點在網(wǎng)絡中的角色與作用。她指出，空天地一體化網(wǎng)絡的優(yōu)勢在于能夠打破地面網(wǎng)絡的局限，拓展通信的覆蓋范圍。然而，網(wǎng)絡中的各節(jié)點相互協(xié)作也帶來了許多挑戰(zhàn)，尤其是如何高效地分配資源，保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和高效性。
從物理層、網(wǎng)絡層和應用層三個維度進行了詳細講解。在物理層，信道干擾與功耗管理成為了主要問題。衛(wèi)星與無人機等節(jié)點之間存在復雜的信道干擾，這不僅影響了信號的傳輸質(zhì)量，也使得功耗管理成為空天地網(wǎng)絡優(yōu)化的關鍵。如何減少干擾、優(yōu)化信號傳輸，以及如何在高空平臺或無人機等有限能量資源的約束下進行功耗控制，是提升網(wǎng)絡性能的重要方向。在網(wǎng)絡層，空天地一體化網(wǎng)絡的拓撲變化頻繁，鏈路的動態(tài)性給網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性帶來了挑戰(zhàn)。譚博士分析了如何通過動態(tài)路由技術(shù)和鏈路管理，實時調(diào)整網(wǎng)絡路徑，以適應不同場景下的通信需求。她指出，網(wǎng)絡拓撲的快速變化需要通過靈活的路由策略來保證通信的可靠性和有效性。在應用層，空天地網(wǎng)絡需要滿足各種不同的應用需求，包括低延時、高帶寬等多樣化的要求。應用層的多樣化需求使得網(wǎng)絡必須具備較強的靈活性和適應性，能夠根據(jù)不同應用場景的要求，動態(tài)調(diào)整資源分配策略，以確保服務質(zhì)量。
為了應對這些挑戰(zhàn)，通過聚合不同頻段的頻譜資源，可以有效提升網(wǎng)絡的頻譜效率，緩解頻譜資源緊張的問題。其次，負載均衡技術(shù)能夠幫助動態(tài)調(diào)整各通信節(jié)點的負載，避免部分節(jié)點出現(xiàn)過載情況，從而提高網(wǎng)絡的整體資源利用率。此外，動態(tài)路由策略和跨層協(xié)同的資源調(diào)度技術(shù)也被提出，利用多層次的協(xié)作來優(yōu)化整個網(wǎng)絡的性能。
講座結(jié)束時，譚晶晶博士與在場研究生進行了互動交流。許多同學表示，講座內(nèi)容不僅提升了他們對空天地一體化網(wǎng)絡的理解，也激發(fā)了他們對該領域未來發(fā)展的濃厚興趣。通過此次講座，大家不僅掌握了空天地一體化網(wǎng)絡資源分配與優(yōu)化的前沿技術(shù)，還對未來通信領域的研究方向有了更清晰的認識。此次講座為與會者提供了寶貴的學術(shù)啟示，幫助大家加深了對空天地一體化網(wǎng)絡的理解，為未來的學術(shù)研究與技術(shù)應用奠定了堅實的理論基礎。
（文、圖/譚晶晶 一審/金帥 二審/蔡爍 三審/張錦）