空天地一体化网络技术:探索与展望

摘要

随着信息技术的不断发展,信息服务的空间范畴不断扩大,各种天基、空基、海基、地基网络服务不断涌现,对多维综合信息资源的需求也逐步提升。空天地一体化网络可以为陆海空天用户提供无缝信息服务,满足未来网络对全时全域全空通信和网络互联互通的需求。首先,对空天地一体化网络技术及协议体系的发展趋势进行了分析,探讨了低轨卫星通信系统以及空地网络融合的研究进展。针对网络结构复杂、动态性高、资源高度约束等问题,提出了基于强化学习(RL,reinforcement learning)的空天地一体化网络设计与优化框架,以进行高效快速的网络设计、分析、优化与管控。同时给出了实例分析,阐明了利用深度强化学习(DRL,deep RL)进行空天地一体化网络智能接入选择的方法。并通过搭建空天地一体化网络仿真平台,解决了网络观测稀疏与训练数据难以获取的问题,极大地提升了RL的训练效率。最后,对空天地一体化网络中的潜在研究方向进行了探讨。