这篇论文的标题是《Massive Access in Space-based Internet of Things: Challenges, Opportunities, and Future Directions》,作者包括Jian Jiao, Shaohua Wu, Rongxing Lu, 和 Qinyu Zhang。文章发表在2021年10月的IEEE Wireless Communications上。论文主要探讨了第五代(5G)移动网络和卫星通信集成在空间物联网(Space-based Internet of Things, S-IoT)中的融合,以及这一融合如何成为5G之后以及6G发展的关键方向。
主要内容概述:
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摘要(AbstrAct):
- 论文提出了S-IoT作为移动通信的必然发展趋势,预计将在构建天地一体化的信息基础设施网络中发挥重要作用。
- 论文讨论了S-IoT面临的主要挑战,包括用户设备数量的大幅增长对传统多址接入技术的重新思考。
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引言(IntroductIon):
- 论文介绍了5G作为人类互联网到万物互联网的起点,以及5G如何通过增强移动宽带(eMBB)、超可靠低延迟通信(uRLLC)和海量机器类型通信(mMTC)来推动宽带多址接入的能力。
- 指出地面网络覆盖不足,难以提供无处不在的连接和按需多址接入服务,如智能农业、自然灾害预防、气候监测和智能交通系统等。
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S-IoT的动态拓扑(dynAmIc topology of s-Iot networks):
- 论文讨论了即将到来的大型LEO(低地球轨道)星座项目,如Starlink、OneWeb和Telesat等,这些项目发射了数千颗LEO毫米波(mmWave)高通量卫星(HTS),与地面基础设施合作实现S-IoT网络。
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mMTC中的短数据包通信(short pAcket communIcAtIons In mmtc):
- 论文探讨了mMTC以上行短数据包传输为主,HTS应同时为大量UE提供上行mMTC服务,S-IoT可以执行随机接入以减少控制开销。
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拥挤场景中的大规模接入(mAssIve Access In A crowded scenArIo):
- 论文讨论了未来S-IoT应用预计将指数级增长的UE数量,这对S-IoT网络提供大规模短数据包的连通性提出了严峻挑战。
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S-IoT中大规模接入的关键技术(the key technologIes for mAssIve Access In s-Iot):
- 论文介绍了三种与NOMA(非正交多址接入)相关的技术来解决上述S-IoT大规模接入的挑战,包括智能混合NOMA传输、叠加试点NOMA(SP-NOMA)和多时隙试点分配(MSPA)随机接入协议。
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结论(conclusIon):
- 论文总结了大规模接入通信作为未来S-IoT网络的关键使能技术的重要性,并指出实现S-IoT中大规模接入的实际实施仍面临基本挑战。