Terrestrial-satellite networks are envisioned to play a significant role in the sixth-generation (6G) wireless networks. In such networks, hot air balloons are useful as they can relay the signals between satellites and ground stations. Most existing works assume that the hot air balloons are deployed at the same height with the same minimum elevation angle to the satellites, which may not be practical due to possible route conflict with airplanes and other flight equipment. In this paper, we consider a TSN containing hot air balloons at different heights and with different minimum elevation angles, which creates the challenge of non-uniform available serving time for the communication between the hot air balloons and the satellites. Jointly considering the caching, computing, and communication (3C) resource management for both the ground-balloon-satellite links and inter-satellite laser links, our objective is to maximize the network energy efficiency. Firstly, by proposing a tapped water-filling algorithm, we schedule the traffic to relay among satellites according to the available serving time of satellites. Then, we generate a series of configuration matrices, based on which we formulate the relationship of relay time and the power consumption involved in the relay among satellites. Finally, the integrated system model of TSN is built and solved by geometric programming with Taylor series approximation. Simulation results demonstrate the effectiveness of our proposed scheme.


翻译:根据设想,地面卫星网络将在第六代(6G)无线网络中发挥重要作用。在这种网络中,热气球是有用的,因为它们能够转发卫星和地面站之间的信号。大多数现有工程假设热气球与卫星在同一高度部署,与卫星的最小高度角度相同,由于可能与飞机和其他飞行设备发生路线冲突,热气球可能不切实际。在本文件中,我们考虑的是含有在不同高度和不同最低高度的热气球的TSN的TSN,这造成了供热气球和卫星之间通信使用的不统一时间的挑战。联合考虑地球卫星连接和卫星激光连接的缓存、计算和通信(3C)资源管理,我们的目标是最大限度地提高网络的能源效率。首先,我们提出一个挖掘水的算法,我们根据卫星的可用服务时间,安排卫星之间的通信流量。然后,我们制作一系列配置矩阵,据此制定中继时间与卫星和卫星之间电源消耗之间的关系。最后,通过Simar-sir的定位模型,与我们提议的SIM-Giral的模型模型模型,展示了我们所拟的系统的有效性。

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