論文の概要: Carbon-Aware Orchestration of Integrated Satellite Aerial Terrestrial Networks via Digital Twin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.17825v1
• Date: Wed, 01 Oct 2025 06:49:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-26 16:57:26.492912
• Title: Carbon-Aware Orchestration of Integrated Satellite Aerial Terrestrial Networks via Digital Twin
• Title（参考訳）: デジタル双極子による統合衛星空中ネットワークのカーボンアウェアオーケストレーション
• Authors: Shumaila Javaid, Nasir Saeed,
• Abstract要約: 衛星航空地上ネットワーク(ISATN)は6Gのキーイネーブラーとして想定されている。 この研究は、ISATNのための炭素を意識したオーケストレーションフレームワークを提案することで、エネルギーを意識した以前の研究を前進させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.097337826307388
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Integrated Satellite Aerial Terrestrial Networks (ISATNs) are envisioned as key enablers of 6G, providing global connectivity for applications such as autonomous transportation, Industrial IoT, and disaster response. Their large-scale deployment, however, risks unsustainable energy use and carbon emissions. This work advances prior energy-aware studies by proposing a carbon-aware orchestration framework for ISATNs that leverages Digital Twin (DT) technology. The framework adopts grams of CO$_2$-equivalent per bit (gCO$_2$/bit) as a primary sustainability metric and implements a multi timescale Plan Do Check Act (PDCA) loop that combines day-ahead forecasting with real-time adaptive optimization. ISATN-specific control knobs, including carbon-aware handovers, UAV duty cycling, and renewable-aware edge placement, are exploited to reduce emissions. Simulation results with real carbon intensity data show up to 29\% lower gCO$_2$/bit than QoS-only orchestration, while improving renewable utilization and resilience under adverse events.
• Abstract（参考訳）: ISATN(Integrated Satellite Aerial Terrestrial Networks)は、自律輸送、産業用IoT、災害対応などのアプリケーションにグローバルな接続を提供する6Gの重要な実現手段として構想されている。 しかし、大規模な展開は、持続不可能なエネルギー使用と二酸化炭素排出量のリスクを負う。 この研究は、Digital Twin(DT)技術を活用したISATNのための炭素認識オーケストレーションフレームワークを提案することで、エネルギーを意識した以前の研究を前進させる。 このフレームワークは、主要な持続可能性指標としてCO$_2$-equivalent per bit (gCO$_2$/bit) のグラムを採用し、デイアヘッド予測とリアルタイム適応最適化を組み合わせたマルチタイムスケールプランドチェック法(PDCA)ループを実装している。 ISATN固有の制御ノブ、例えば炭素対応ハンドオーバー、UAVのデューティサイクル、再生可能対応エッジ配置は、排出量を減らすために利用される。 実炭素強度データによるシミュレーションの結果、QoSのみのオーケストレーションよりも29\%低いgCO$2/bitとなり、一方、有害事象下での再生利用とレジリエンスを改善した。

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