“站上新起點，謀劃新未來?！痹诳仗斓厝诤习l(fā)展布局之際，中國移動研究院主辦的“5G+空天融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研討會”順利舉行。

研討會邀請到空天地通信產(chǎn)學(xué)研用各領(lǐng)域?qū)＜?，共同探討空天地立體網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)體系、融合模式、發(fā)展路徑和應(yīng)用場景等關(guān)鍵問題，為5G+空天融合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展勾勒出新的技術(shù)藍圖。

中國信息通信研究院標(biāo)準(zhǔn)所副所長萬屹在出席研討會時表示，用衛(wèi)星來實現(xiàn)全球的泛在覆蓋，提供持續(xù)連接能力，用地面基站來實現(xiàn)熱點區(qū)域覆蓋，提供高速傳輸能力能夠充分發(fā)揮兩種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，天然融合，具有很強的社會意義和經(jīng)濟意義。

但現(xiàn)階段兩者標(biāo)準(zhǔn)不兼容，衛(wèi)星通信無法支撐海量終端接入的需求。所以，空天信息網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)一體化就成為了必然選擇。通過標(biāo)準(zhǔn)融合，將有利于我國航天領(lǐng)域和通信領(lǐng)域兩大優(yōu)勢領(lǐng)域的強強聯(lián)合，形成雙引擎驅(qū)動。

地面蜂窩網(wǎng)與低軌衛(wèi)星天然融合

萬屹指出，地面蜂窩網(wǎng)的優(yōu)勢是頻譜效率高，容量密度高，缺點在于單站覆蓋范圍小，建站成本高，耗電量大，且無法對海洋，低空，邊遠地區(qū)覆蓋成本高的問題，因此更適用于對終端較為密集的區(qū)域進行覆蓋。與地面蜂窩網(wǎng)相比，衛(wèi)星通信尤其覆蓋范圍大，不受地形約束，低軌衛(wèi)星天然全球覆蓋的特性使得衛(wèi)星更適合滿足泛在覆蓋的需求。

萬屹認為，這種混合組網(wǎng)方式兼具社會意義和經(jīng)濟意義。從社會意義來看，全球仍有30億人沒有接入互聯(lián)網(wǎng)，95%的區(qū)域沒有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，通過空天信息網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)一體化來來實現(xiàn)低成本的廣域覆蓋，對我國偏遠地區(qū)，海洋經(jīng)濟，低空經(jīng)濟等領(lǐng)域提供有力的支撐。

從經(jīng)濟意義上來看，2019年，全球仍舊有30億人無法接入互聯(lián)網(wǎng)，若考慮未接入互聯(lián)網(wǎng)人群的消費能力及滲透率，預(yù)計有10億用戶會接入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，每年預(yù)計可以拉動3000億人民幣的市場?；诖?，預(yù)期到2030年相關(guān)的衛(wèi)星通信核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到1000億元人民幣，直接推動衛(wèi)星終端芯片、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等產(chǎn)業(yè)規(guī)模化，創(chuàng)造衛(wèi)星接入組網(wǎng)、應(yīng)用解決方案等新型信息服務(wù)。

大規(guī)模星座部署可行性大幅提升

萬屹指出，目前低軌衛(wèi)星的火箭發(fā)射成本大多在20萬人民幣一公斤，國內(nèi)的大推力火箭的成本相對較低，約在10-15萬人名幣一公斤，太空探索公司可重復(fù)使用火箭獵鷹9號的發(fā)射成本預(yù)計可到2萬人民幣一公斤。

另外，可重復(fù)使用火箭Falcon9 大幅度降低了衛(wèi)星的發(fā)射成本， 隨著未來重型獵鷹的研制，發(fā)射成本會進一步降低。同時，通過產(chǎn)業(yè)鏈整合、工業(yè)級器件替代宇航級器件，批量化采購和生產(chǎn)，衛(wèi)星的研制成本也快速下降。

從國外來看，2020年10月25日，11月24日，SpaceX發(fā)射了其第15、16批次的星鏈衛(wèi)星，目前在軌衛(wèi)星數(shù)近1000顆。并已經(jīng)在美國北部啟動了商業(yè)測試，其通信速率可達150Mbps，延遲為38ms，略高于地面寬帶網(wǎng)絡(luò)。星鏈計劃在300-500km軌道上部署超過40000多個衛(wèi)星實現(xiàn)全球的寬帶接入，在偏遠地區(qū)用相對低廉的價格替代光纖連接。

國內(nèi)衛(wèi)星星座也開始群雄逐鹿。2020年4月，國家發(fā)改委召開例行在線新聞發(fā)布會，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)首次被納入通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施大類，同時作為“新基建”首次得到官方口徑確認。目前，天地一體化公司的天象星座，航天科技集團的鴻雁融合星座，科工集團的虹云星座，民營公司銀河航天的銀河星座也都公布顆星座計劃，發(fā)射了先導(dǎo)衛(wèi)星，并啟動了技術(shù)驗證測試單波束最大速率可達3Gbps，單星最大速率可達48Gbps，并驗證了5G波形上天的可行性。2020年2月中國信息通信研究院、華力創(chuàng)通與銀河航天攜手完成了優(yōu)化的5G信號體制在低軌衛(wèi)星星座上應(yīng)用的技術(shù)試驗。

“三步走”戰(zhàn)略實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)一體化

萬屹表示，衛(wèi)星通信覆蓋范圍大，不受地形約束，低軌衛(wèi)星天然全球覆蓋的特性使得衛(wèi)星更適合滿足泛在覆蓋的需求，但是現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不兼容，無法支撐海量終端接入的需求。

所以，空天信息網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)一體化就成為了產(chǎn)業(yè)鏈必然選擇。通過標(biāo)準(zhǔn)一體化推動產(chǎn)業(yè)鏈融合，將有利于我國航天領(lǐng)域和通信領(lǐng)域兩大優(yōu)勢領(lǐng)域的強強聯(lián)合，形成雙引擎驅(qū)動；既能拓展現(xiàn)有5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展空間，也加強衛(wèi)星通信的市場競爭力。

顯然，標(biāo)準(zhǔn)一體化并不是一蹴而就的。萬屹認為，這個演進過程可以分為“三步走”，從互補（覆蓋互補）到協(xié)同（接入加傳輸）再到融合（標(biāo)準(zhǔn)一體化）。

在互補階段，實現(xiàn)獨立組網(wǎng)，覆蓋互補：在有地網(wǎng)覆蓋的區(qū)域使用5G協(xié)議，手機終端接入地面網(wǎng)絡(luò)，在沒有地網(wǎng)覆蓋的區(qū)域使用DVB協(xié)議，通過衛(wèi)星地面站、動中通接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，從而完成了覆蓋區(qū)域的互補。使用的終端不同，協(xié)議不同。衛(wèi)星地面站只能提供單點接入。

在協(xié)同階段，實現(xiàn)混合組網(wǎng)，業(yè)務(wù)協(xié)同：在有地面光纖的地方基站經(jīng)光纖聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，在沒有地面光纖的地方用5G基站使用衛(wèi)星回傳接入網(wǎng)絡(luò)，此時衛(wèi)星和基站使用不同協(xié)議，衛(wèi)星只做傳輸，雖然手機終端可以通過基站衛(wèi)星接入網(wǎng)絡(luò)，但是仍舊需要建設(shè)基站，沒有解決基站覆蓋范圍小的問題。

在融合階段，實現(xiàn)融合組網(wǎng)，標(biāo)準(zhǔn)一體化：在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中部署5G協(xié)議，手持終端基于5G協(xié)議直接接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，此時終端使用5G協(xié)議棧分別接入衛(wèi)星和地面基站，形成體制融合，終端融合和業(yè)務(wù)融合。

針對空天地融合標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈的融合，萬屹提出了幾點建議：一是打通專業(yè)壁壘，借鑒彼此的成功經(jīng)驗，實現(xiàn)技術(shù)互通、業(yè)務(wù)互補、人才互動和產(chǎn)業(yè)鏈互融；二是以商業(yè)化需求為牽引，引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計，通過需求分析、場景定義、技術(shù)指標(biāo)梳理，推動標(biāo)準(zhǔn)制定；三是聯(lián)合起來形成合力共同推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，同時積極在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)聲并形成知識產(chǎn)權(quán)。
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