ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДХОДА К ПОСТРОЕНИЮ ОРБИТАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ

Аннотация

Рассмотрены вопросы построения низкоорбитальной спутниковой системы, которая предназначена для предоставления услуг Интернета Вещей и адаптирована к особенностям услуг и систем Интернета Вещей. Рассмотрена система обеспечивает формирование необходимой телекоммуникационной инфраструктуры на базе низкоорбитальной спутниковой системы широкополосного доступа, и расположенных на низкой околоземной орбите вычислительных средств, обеспечивающих проведение обработки информации устройств и систем Интернета Вещей, и выполнения необходимых вычислений. Для построения телекоммуникационной части спутниковой системы Интернета Вещей выбрана архитектура «распределенного спутника», которая позволяет с одной стороны обеспечить полную функциональность сложной телекоммуникационной системы, а с другой - использовать космические аппараты форм-фактора нано-спутник / куб-саm. Использование для построения спутниковой системы космических аппаратов типа куб-cam позволяет существенно сократить затраты на создание и время на развертывание системы. Перспективным направлением развития систем Интернета Вещей является реализация концепции «облачных вычислений» для обработки информации устройств Интернета Вещей. Для реализации «облачных вычислений» предложено включить в состав каждого «распределенного спутника» отдельный спутник-вычислитель, и построить на основе спутников-вычислителей орбитальную распределенную вычислительную сеть. Рассмотрены вопросы обеспечения связности между спутниками-вычислителем в составе орбитальной распределенной вычислительной сети с помощью линий связи между распределенными спутниками с учетом особенностей орбитальной построения спутниковой системы. Для обеспечения непрерывного предоставления услуг Интернета Вещей предложено создание и размещение на базе орбитальной вычислительной сети распределенной локализованной базы данных, показаны направления передач оперативной части локализованной распределенной базы данных с учетом движения космических аппаратов в орбитальной плоскости и вращения Земли. Представленные предложения относительно распределения избыточной вычислительной нагрузки, которая возникает в отдельных регионах зоны обслуживания спутниковой телекоммуникационной в системы, с привлечением ресурса соседних спутников-вычислителей в своей орбитальной плоскости и в соседних орбитальных плоскостях. Предложен алгоритм перемещения избыточного вычислительной нагрузки в приполярные и океанические районы