論文の概要: Constellation as a Service: Tailored Connectivity Management in Direct-Satellite-to-Device Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.00902v1
• Date: Tue, 01 Jul 2025 16:06:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-03 14:22:59.721461
• Title: Constellation as a Service: Tailored Connectivity Management in Direct-Satellite-to-Device Networks
• Title（参考訳）: コンステレーション・アズ・ア・サービス: 直接サテライト・デバイス間の接続性管理
• Authors: Feng Wang, Shengyu Zhang, Een-Kee Hong, Tony Q. S. Quek,
• Abstract要約: グローバルなモバイルサービス拡張のための有望なソリューションとして,DS2D(Direct-Satellite-to-Device)通信が登場している。 マルチコンステレーションにおけるDS2D接続管理の課題は顕著である。 この記事では、コンステレーション・アズ・ア・サービス・フレームワークを提案します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 51.982277327318656
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Direct-satellite-to-device (DS2D) communication is emerging as a promising solution for global mobile service extension, leveraging the deployment of satellite constellations. However, the challenge of managing DS2D connectivity for multi-constellations becomes outstanding, including high interference and frequent handovers caused by multi-coverage overlap and rapid satellite movement. Moreover, existing approaches primarily operate within single-constellation shell, which inherently limits the ability to exploit the vast potential of multi-constellation connectivity provision, resulting in suboptimal DS2D service performances. To address these challenges, this article proposes a Constellation as a Service (CaaS) framework, which treats the entire multi-constellation infrastructure as a shared resource pool and dynamically forms optimal sub-constellations (SCs) for each DS2D service region. The formation of each SC integrates satellites from various orbits to provide tailored connectivity based on user demands, guided by two innovative strategies: predictive satellite beamforming using generative artificial intelligence (GenAI) and pre-configured handover path for efficient satellite access and mobility management. Simulation results demonstrate that CaaS significantly improves satellite service rates while reducing handover overhead, making it an efficient and continuable solution for managing DS2D connectivity in multi-constellation environments.
• Abstract（参考訳）: 衛星コンステレーションの展開を活用したグローバルなモバイルサービス拡張のための有望なソリューションとして,DS2D(Direct-Satellite-to-Device)通信が登場している。 しかし、多層通信におけるDS2D接続管理の課題は、多層通信の重複と高速衛星移動による高い干渉と頻繁なハンドオーバを含む、顕著である。 さらに、既存のアプローチは主にシングル・コンステレーション・シェル内で運用されており、これは本質的にマルチ・コンステレーション接続の膨大な可能性を利用する能力を制限しており、結果としてサブ最適DS2Dサービスの性能が向上する。 これらの課題に対処するため、本稿では、複数のコンステレーションインフラストラクチャ全体を共有リソースプールとして扱い、DS2Dサービス領域毎に最適なサブコンステレーション(SC)を動的に形成するConstellation as a Service(CaaS)フレームワークを提案する。 それぞれのSCは、様々な軌道から衛星を統合して、ユーザ要求に基づいて調整された接続を提供する。これは、生成人工知能(GenAI)を用いた予測衛星ビームフォーミングと、効率的な衛星アクセスとモビリティ管理のための予め設定されたハンドオーバパスという、2つの革新的な戦略によって導かれる。 シミュレーションの結果、CaaSはハンドオーバオーバーヘッドを低減しつつ衛星サービスレートを大幅に改善し、マルチコンステレーション環境でDS2D接続を管理するための効率的で継続可能なソリューションであることが示された。

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