面向6G的低轨卫星边缘计算架构研究
2022年电子技术应用第6期
吴 健，贾 敏，张 良
哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨150006
摘要： 移动边缘计算(MEC)为了满足不断增长的计算需求被提出。在无处不在的连接和全球区域覆盖的驱动下，低地球轨道（LEO）卫星可以突破地域限制，实现全球无线覆盖，是未来6G移动通信系统不可或缺的选择。因此考虑通过将边缘服务器放置在卫星上形成边缘计算卫星，提出了一种卫星边缘计算的系统架构，可以为地球上的偏远地区的用户或者极端环境需要应急通信的用户提供计算服务。
中图分类号： TN927.2
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222988
中文引用格式： 吴健，贾敏，张良. 面向6G的低轨卫星边缘计算架构研究[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222988
中文引用格式： 吴健，贾敏，张良. 面向6G的低轨卫星边缘计算架构研究[J].电子技术应用，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
随着移动应用程序的快速增长，虚拟现实、高清直播、自动驾驶、工业自动化、智能家居等众多具有发展前景的应用和服务应运而生。广泛的应用也需要海量的计算能力，如虚拟现实[1]和高清视频流[2]。这些计算密集型应用对资源受限的终端设备提出了很高的要求，用户仅仅依靠自身微弱的计算能力来处理这些海量的计算任务是远远不够的。
在这种需求下，移动边缘计算(MEC)的概念被提出[3]。通过将电信、IT和云计算结合在一起，将边缘服务器放置在靠近用户的位置，直接为用户提供计算服务。MEC不仅可以节约用户的能耗和延迟，而且由于边缘服务器靠近用户终端，MEC可以快速地对任务做出响应。因此，工业界[4]和学术界[5]最近都做出了很多努力。
全覆盖是未来6G移动通信网络的重要方向。但是，由于缺乏通信基础设施，在偏远/农村地区提供通信计算服务成为一项具有挑战性的任务。对于沙漠、森林、山地、海洋等一些恶劣环境，地面网络也无法完全覆盖。此外，在遭遇自然灾害时这种极端环境时，地面网络也无法为需要应急通信的用户提供计算服务。低地球轨道(LEO)卫星作为6G的重要研究方向[6]，具有广泛的覆盖范围、高吞吐量以及优秀的系统鲁棒性，可以在全球范围内实现全覆盖，并且在极端环境中功能也很强大。它们可以为地面用户提供无处不在的接入服务，因而备受关注。
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作者信息：
吴 健，贾 敏，张 良
(哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨150006)
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