如何在月面搭建5G网络?

@深空探测实验室:

月面通信面临五大挑战:极端温差、高真空环境、强辐射环境、月昼月夜长时间交替以及地月飞行。这些挑战对通信设备的材料、散热、密封、抗辐射设计、能源管理、设备耐久性以及载荷小型化、轻量化、低功耗等方面提出了特殊要求。设计的通信网络必须具备高可靠性和适应性,以确保在月球严苛环境下的稳定性和高效性。

月面网络设计总体目标旨在实现五大核心能力:一是月面长距离实时通信能力;二是月面通信高服务质量保障能力;三是月面即时导航定位能力;四是强抗干扰与容错能力;五是地月通信能力。

研究者提出了一种面向月面的5G星地一体定制化通信网络系统方案,设计了集中+分布式的星地一体柔性网络架构:在月面基地内部署轻量化移动蜂窝网络,结合月球中继卫星,实现月面基地和探测区域的星地一体融合移动蜂窝网络全覆盖,并构建集中+分布式的星地一体柔性网络;此外,设计主-备核心网轻量化部署架构方案,保障月面通信的可靠性,解决月表环境下受限的网络资源与强保障、可调度、高效率需求的矛盾,从架构层面实现面向地月空间通信系统天基系统异构网络的端到端高效服务供给,形成月球空间分布式轻量化5G通信核心网及边缘核心网架构。

预计在建设过程中,月面通信网络关键技术包括智能接入控制技术、多链路连接和软切换技术、月面通信网络切片技术、基于边缘计算的高效边云协同技术、月面定位导航技术等。(节选自《宇航学报》文章《面向月面的5G定制化网络架构设计》)


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