The high altitude platform station (HAPS) concept has recently received notable attention from both industry and academia to support future wireless networks. A HAPS can be equipped with 5th generation (5G) and beyond technologies such as massive multiple-input multiple-output (MIMO) and reconfigurable intelligent surface (RIS). Hence, it is expected that HAPS will support numerous applications in both rural and urban areas. However, this comes at the expense of high energy consumption and thus shorter loitering time. To tackle this issue, we envision the use of a multi-mode HAPS that can adaptively switch between different modes so as to reduce energy consumption and extend the HAPS loitering time. These modes comprise a HAPS super macro base station (HAPS-SMBS) mode for enhanced computing, caching, and communication services, a HAPS relay station (HAPS-RS) mode for active communication, and a HAPS-RIS mode for passive communication. This multimode HAPS ensures that operations rely mostly on the passive communication payload, while switching to an energy-greedy active mode only when necessary. In this article, we begin with a brief review of HAPS features compared to other non-terrestrial systems, followed by an exposition of the different HAPS modes proposed. Subsequently, we illustrate the envisioned multi-mode HAPS, and discuss its benefits and challenges. Finally, we validate the multi-mode efficiency through a case study.


翻译:高空平台站(HAPS)概念近期受到工业界和学术界的广泛关注,以支持未来无线网络。HAPS可配备第五代(5G)及更先进技术,如大规模多输入多输出(MIMO)和可重构智能表面(RIS)。因此,预计HAPS将在农村和城市地区支持众多应用。然而,这伴随着高能耗和较短的滞空时间。为解决这一问题,我们设想采用一种多模式HAPS,能够自适应地在不同模式间切换以降低能耗并延长滞空时间。这些模式包括:用于增强计算、缓存和通信服务的HAPS超级宏基站(HAPS-SMBS)模式,用于主动通信的HAPS中继站(HAPS-RS)模式,以及用于被动通信的HAPS-RIS模式。这种多模式HAPS确保运行主要依赖被动通信载荷,仅在必要时切换到高能耗的主动模式。本文首先简要回顾HAPS相较于其他非地面系统的特性,随后阐述所提出的不同HAPS模式。接着,我们描绘所设想的的多模式HAPS,并讨论其优势与挑战。最后,通过案例研究验证多模式的效率。

0
下载
关闭预览

相关内容

Explanation:无线网。 Publisher:Springer。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/journals/winet/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员