Спутниковая связь: Как нам обустроить низкоорбитальные созвездия – можно ли улучшить Starlink?

MForum.ru

Спутниковая связь: Как нам обустроить низкоорбитальные созвездия – можно ли улучшить Starlink?

30.12.2025, MForum.ru


Новая конструкция низкоорбитального созвездия может повысить эффективность спутниковых вычислений в сетях 6G

В исследовании, опубликованном в журнале Engineering, представлен усовершенствованный подход к проектированию сверхплотных низкоорбитальных (НОО) спутниковых созвездий, адаптированных для спутниковых вычислительных сетей. По мере рост спроса на бесперебойный глобальный интернет и услуги граничных вычислений, особенно для сетей 6G, исследование предлагает метод оптимизации развертывания спутников с балансом покрытия, вычислительной мощности и производительности передачи.

В статье под названием «О сверхплотной низкоорбитальной спутниковой вычислительной сети» основное внимание уделяется возможности переноса вычислительных задач наземных пользователей на спутники, оснащенные серверами граничных вычислений. В отличие от традиционных спутниковых сетей, которые просто передают данные, эти низкоорбитальные спутники способны обрабатывать задачи на борту, предлагая перспективное решение проблем, связанных с ограничениями наземной инфраструктуры в отдаленных или густонаселенных районах.

Для решения задачи проектирования группировки спутников, отвечающей разнообразным региональным вычислительным потребностям, авторы формулируют задачу развертывания спутников как многоцелевую задачу оптимизации (МЦО). Цель состоит в максимизации средней скорости покрытия, пропускной способности и вычислительных возможностей при минимизации общего числа спутников. В исследовании представлена модель связи наземных и спутниковых систем для оценки качества обслуживания различных регионов с учетом динамической геометрии между орбитальными спутниками и наземными пользователями.

 

Новая конструкция низкоорбитального созвездия может повысить эффективность спутниковых вычислений в сетях 6G

 

Предложенная модель группировки использует конфигурацию наклонных орбит, а именно дельта-схему Уокера, что позволяет гибко корректировать параметры орбиты для лучшего обслуживания регионов средних и низких широт. Эти области являются приоритетными из-за более высокой плотности населения и соответствующих потребностей в разгрузке. Авторы разрабатывают алгоритм проектирования группировки спутников с наклонными орбитами с адаптивным приоритетом (PA-ICD) для решения МЦО, позволяющий оптимально настроить высоту орбиты, наклон и распределение спутников на основе требований к качеству обслуживания (QoS).

Результаты моделирования показывают, что предложенная группировка спутников превосходит существующие сети на низких околоземных орбитах, такие как Kuiper, Telesat, OneWeb и SpaceX, по ключевым показателям. При одинаковом количестве развернутых спутников новая конструкция обеспечивает улучшение средней скорости в зоне покрытия на 25–45%. Исследование также демонстрирует, что теоретическая модель связности точно совпадает с результатами моделирования, проведенного с использованием Systems Tool Kit (STK), с расхождением примерно в 1%, при этом скорость вычислений оказывается более чем в 1000 раз выше.

Авторы также изучают влияние орбитальных параметров на производительность сети. Они обнаружили, что регулировка наклона и высоты орбиты может существенно влиять на распределение покрытия, при этом оптимальные значения зависят от широты целевого региона. Например, концентрация покрытия в густонаселенных районах низких широт требует большей высоты орбиты и меньшего наклона, что также помогает уменьшить общее количество необходимых спутников.

 

Новая конструкция низкоорбитального созвездия может повысить эффективность спутниковых вычислений в сетях 6G

 

Кроме того, в исследовании представлена двухслойная конструкция группировки спутников для расширения покрытия на высокоширотные и полярные регионы. Этот подход сочетает в себе высоконаклонный орбитальный слой с низконаклонным, обеспечивая глобальную доступность услуг при сохранении экономической эффективности. По сравнению с группировкой спутников Telesat, предлагаемая двухслойная система снижает затраты на развертывание на 24,8%, предлагая более экономичное решение без ущерба для производительности.

Исследование вносит вклад в разработку практичной и масштабируемой структуры для проектирования низкоорбитальных спутниковых группировок, поддерживающих ресурсоемкие вычислительные приложения. Интегрируя коммуникационную и вычислительную производительность в процесс проектирования, исследование восполняет пробел в существующей литературе, которая часто фокусируется исключительно на спутниковой связи. Полученные результаты закладывают основу для будущих спутниковых интернет-систем, направленных на поддержку распределенных вычислений в сетях 6G и последующих поколениях.

Статья «О проектировании вычислительной сетевой группировки на основе сверхплотных низкоорбитальных спутников» написана Ицзин Сунь, Боя Ди, Руоци Дэн и Линъян Сун. Полный текст статьи в открытом доступе: https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.06.007.

--

За новостями наземного и спутникового телекома удобно следить в телеграм-канале abloud62. Региональные новости телекома, новости искусственного интеллекта и ЦОД вы найдете в канале abloudRealTime, новости микроэлектроники можно найти в моем канале RUSmicro, также подключайтесь к каналу Бойко про телеком ВКонтакте

теги: спутниковая связь низкоорбитальная шестое поколение краевые вычисления граничные вычисления низкорбитальные созвездия низкоорбитальные группировки горизонты технологий

-- 

© Алексей Бойко, MForum.ru


Публикации по теме:

13.08.2026. Геостационарные спутники еще поживут за счет «дозаправки в космосе»

13.08.2026. Lockheed Martin и Verizon показали обнаружение летающих беспилотников с помощью сети 5G и ИИ

02.08.2026. AT&T сократила час вычислений до 15 секунд с помощью квантового компьютера D-Wave – американский оператор задействовал квантовые вычисления для решения сложных задач

31.07.2026. В МФТИ разработали технологию, которая позволит работать с двумерными материалами типа дисульфида молибдена

27.07.2026. Американские исследователи объединили на одном фотонном чипе несколько функций по работе с терагерцевыми технологиями

08.07.2026. SpaceX запустила первый в мире коммерческий спутник с бета-вольтаическим источником энергии

26.06.2026. IBM представила технологию, обещающую плотность размещения узлов от 7А

25.06.2026. Nokia Autonomous Network Fabric на платформе AWS – основа конкурентоспособности операторов в эпоху ИИ?

11.06.2026. От квантового распределения ключа к системам с оптическими вихрями

11.06.2026. В Южной Корее экспериментируют с комбинацией оксида цинка ZnO и теллура Te

10.06.2026. Nvidia претендует на серьезные позиции на рынке AI-RAN / 6G?

04.06.2026. Компания Muon Space – еще один претендент на участие в рынке космических ЦОД

03.06.2026. Ученые из Японии и США разработали кремниевый спинтронный p-бит

13.05.2026. «Вечный двигатель» или научный прорыв? Экс-сотрудник NASA привлёк $12 млн на чип, работающий "от квантового вакуума"

08.05.2026. Кремниевые осцилляторы вместо кубитов - корейский путь к сверхбыстрым вычислениям

28.04.2026. Samsung представила кристалл DRAM, созданный по техпроцессу менее 10-нм

26.04.2026. Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники

24.04.2026. Cisco представила универсальный квантовый коммутатор для будущего квантового интернета

13.04.2026. Инженеры USC создали чип памяти, работающий при температуре 700 °C

24.03.2026. Норвежский стартап Lace Lithography привлек $40 млн на литографию с атомарным разрешением



Поиск по сайту:


Колонка редактора

22.10. Samsung и SK Hynix модернизируют свои предприятия в Китае

22.10. «Аквариус» выходит на рынок Wi-Fi оборудования и ПО корпоративных беспроводных сетей

22.10. Speedcast и Soya IT Marine Solutions успешно завершили масштабную модернизацию цифровой связи на 41 судне типа RoRo

22.10. РКН поделилось данными о числе РЭС 5G в России

22.10. МТС отмечает рост спроса на видеонаблюдение на Ставрополье

22.10. МТС усилила сеть в Шимановске Амурской области

22.10. НИИМА «Прогресс» подал иск к Минпромторгу

21.10. Билайн и Binrobi предложат абонентам услуги связи, не требующие платежей

21.10. SpaceX показала улучшение финансовых показателей и готовится к запуску услуг D2D в начале 2028 года

21.10. T2 перевел в режим поддержки 5G 4093 объекта – данные РКН

21.10. Xona делает шаг к собственной навигационной сети: шесть спутников Pulsar выведены на LEO орбиту

21.10. МТС начала предоставлять услуги 5G 2100 МГц в отдельных районах Иркутска

21.10. Представители отрасли предлагают "откатить" ужесточение параллельного импорта

21.10. МегаФон нарастил скорости доступа в сети LTE в Махачкале

21.10. Минпромторг конкретизировал перечень телеком-оборудования, которое попадет под «неналог» технологического сбора

Все статьи >>


Новости

22.10. iPhone 18 получит новый дизайн камеры

22.10. Redmi Band 4 представлен в Китае – 21 день автономности и 5ATM за 169 юаней

22.10. Появились данные о Huawei Mate X8 – запуск в ноябре и новый чип Kirin

21.10. Coolpad Cool X Wide – первый широкоформатный смартфон бренда

21.10. Утечка об Oppo Reno X указывает на батарею 8000 мАч и двойную 200-МП камеру

21.10. Doogee Note60 W – широкоформатный смартфон в стиле Huawei Pura X View

20.10. HMD Vibe 2 Max раскрыт в утечке: 108 МП, 120 Гц и батарея 6000 мАч

20.10. Redmi K100 с батареей 10 000 мАч и Snapdragon 8 Elite выйдет 28 октября

20.10. Samsung Galaxy F70 5G с Exynos 1330 и 120 Гц оценен за 19 999 рупий

20.10. Apple работает над новым iPad mini – в базе регулятора появился чехол Smart Folio

19.10. Раскрыта емкость батареи Moto G47 Power

19.10. Tecno представила Spark 50s и Spark 50C – две новые модели с 120 Гц

19.10. OnePlus Ace 7 и Ace 7 Pro получат 200-МП камеры и перископ

19.10. Samsung может вернуть Exynos 2700 в Galaxy S27 Ultra из-за перегрева Snapdragon

16.10. Появились первые утечки о камерах Samsung Galaxy A58

16.10. HMD планирует уйти с некоторых рынков и сократить глобальное производство

16.10. Samsung начинает распространять обновление One UI 9 для Galaxy A27 и A37

16.10. Раскрыты подробности о 2K 185 Гц дисплее и игровых функциях iQOO Neo12

15.10. itel City 300 5G – 5G-смартфон с экраном 120 Гц за 14 999 рупий

15.10. Раскрыт список совместимых устройств и график обновления до Nothing OS 5.0