C114訊 12月5日消息(岳明)“站上新起點,謀劃新未來。”在空天地融合發展布局之際,中國移動研究院主辦的“5G+空天融合網絡技術研討會”順利舉行。
研討會邀請到空天地通信產學研用各領域專家,共同探討空天地立體網絡的技術體系、融合模式、發展路徑和應用場景等關鍵問題,為5G+空天融合網絡發展勾勒出新的技術藍圖。
中國信息通信研究院標準所副所長萬屹在出席研討會時表示,用衛星來實現全球的泛在覆蓋,提供持續連接能力,用地面基站來實現熱點區域覆蓋,提供高速傳輸能力能夠充分發揮兩種網絡的優勢,實現優勢互補,天然融合,具有很強的社會意義和經濟意義。
但現階段兩者標準不兼容,衛星通信無法支撐海量終端接入的需求。所以,空天信息網絡標準一體化就成為了必然選擇。通過標準融合,將有利于我國航天領域和通信領域兩大優勢領域的強強聯合,形成雙引擎驅動。
地面蜂窩網與低軌衛星天然融合
萬屹指出,地面蜂窩網的優勢是頻譜效率高,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,邊遠地區覆蓋成本高的問題,因此更適用于對終端較為密集的區域進行覆蓋。與地面蜂窩網相比,衛星通信尤其覆蓋范圍大,不受地形約束,低軌衛星天然全球覆蓋的特性使得衛星更適合滿足泛在覆蓋的需求。
萬屹認為,這種混合組網方式兼具社會意義和經濟意義。從社會意義來看,全球仍有30億人沒有接入互聯網,95%的區域沒有網絡覆蓋,通過空天信息網絡標準一體化來來實現低成本的廣域覆蓋,對我國偏遠地區,海洋經濟,低空經濟等領域提供有力的支撐。
從經濟意義上來看,2019年,全球仍舊有30億人無法接入互聯網,若考慮未接入互聯網人群的消費能力及滲透率,預計有10億用戶會接入衛星互聯網,每年預計可以拉動3000億人民幣的市場。基于此,預期到2030年相關的衛星通信核心產業規模將達到1000億元人民幣,直接推動衛星終端芯片、網絡設備等產業規模化,創造衛星接入組網、應用解決方案等新型信息服務。
大規模星座部署可行性大幅提升
萬屹指出,目前低軌衛星的火箭發射成本大多在20萬人民幣一公斤,國內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使用火箭獵鷹9號的發射成本預計可到2萬人民幣一公斤。
另外,可重復使用火箭Falcon9 大幅度降低了衛星的發射成本, 隨著未來重型獵鷹的研制,發射成本會進一步降低。同時,通過產業鏈整合、工業級器件替代宇航級器件,批量化采購和生產,衛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發射了其第15、16批次的星鏈衛星,目前在軌衛星數近1000顆。并已經在美國北部啟動了商業測試,其通信速率可達150Mbps,延遲為38ms,略高于地面寬帶網絡。星鏈計劃在300-500km軌道上部署超過40000多個衛星實現全球的寬帶接入,在偏遠地區用相對低廉的價格替代光纖連接。
國內衛星星座也開始群雄逐鹿。2020年4月,國家發改委召開例行在線新聞發布會,衛星互聯網首次被納入通信網絡基礎設施大類,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,發射了先導衛星,并啟動了技術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、華力創通與銀河航天攜手完成了優化的5G信號體制在低軌衛星星座上應用的技術試驗。
“三步走”戰略實現標準一體化
萬屹表示,衛星通信覆蓋范圍大,不受地形約束,低軌衛星天然全球覆蓋的特性使得衛星更適合滿足泛在覆蓋的需求,但是現有標準不兼容,無法支撐海量終端接入的需求。
所以,空天信息網絡標準一體化就成為了產業鏈必然選擇。通過標準一體化推動產業鏈融合,將有利于我國航天領域和通信領域兩大優勢領域的強強聯合,形成雙引擎驅動;既能拓展現有5G產業鏈的發展空間,也加強衛星通信的市場競爭力。
顯然,標準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)到協同(接入加傳輸)再到融合(標準一體化)。
在互補階段,實現獨立組網,覆蓋互補:在有地網覆蓋的區域使用5G協議,手機終端接入地面網絡,在沒有地網覆蓋的區域使用DVB協議,通過衛星地面站、動中通接入衛星網絡,從而完成了覆蓋區域的互補。使用的終端不同,協議不同。衛星地面站只能提供單點接入。
在協同階段,實現混合組網,業務協同:在有地面光纖的地方基站經光纖聯入網絡,在沒有地面光纖的地方用5G基站使用衛星回傳接入網絡,此時衛星和基站使用不同協議,衛星只做傳輸,雖然手機終端可以通過基站衛星接入網絡,但是仍舊需要建設基站,沒有解決基站覆蓋范圍小的問題。
在融合階段,實現融合組網,標準一體化:在衛星網絡中部署5G協議,手持終端基于5G協議直接接入衛星網絡,此時終端使用5G協議棧分別接入衛星和地面基站,形成體制融合,終端融合和業務融合。
針對空天地融合標準、技術與產業鏈的融合,萬屹提出了幾點建議:一是打通專業壁壘,借鑒彼此的成功經驗,實現技術互通、業務互補、人才互動和產業鏈互融;二是以商業化需求為牽引,引導系統設計,通過需求分析、場景定義、技術指標梳理,推動標準制定;三是聯合起來形成合力共同推動行業標準和國家標準的建設,同時積極在國際標準化組織發聲并形成知識產權。
責任編輯:xj
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