主頁(http://www.by236.com):什么是衛星互聯網、天地融合通信? 近日,神舟十二號可謂賺足了國民眼球。“可上九天攬月,可下五洋捉鱉,談笑凱歌還”,關注之余,我們一起來聊聊衛星互聯網及其衍生概念——天地融合通信。
6月17日9時22分,神舟十二號載人飛船在酒泉發射中心發射升空。神舟十二號載人飛行任務是我國空間站階段的首次載人飛行任務,牽動了國人們的心。在舉國“追”神舟的時候,守候在太平洋預定海域的中國衛星海上測控部遠望6號船也上演了一出“海上追神舟”。據遠望6號船測控系統負責人介紹,“遠望6號船作為唯一的海上測控點,從發現目標到跟蹤結束,累計發送了包括太陽帆板展開在內的多條重要指令,并實時回傳了航天員圖像及語音信息,完成了海上測控任務。”
遠望6號船航拍圖
可見,神舟十二號飛船背后的通信守護者正是衛星通信。早在2020年4月20日,國家發改委首次將衛星互聯網列入“新基建”范疇。
衛星互聯網是指利用衛星星座實現全球互聯網無縫鏈接服務,能夠作為地面通信的補充手段實現用戶接入互聯網。其主要優點是:
事實上,在被納入“新基建”范疇之前,衛星互聯網已經走過了近30年的歷程了。我們不妨一起簡單梳理下。
第一階段(20世紀80年代末-2000年)
發展定位:全面替代通信系統
代表:銥星、全球星、泰利迪斯
建設主體:電信設備企業
市場反應:市場定位不明,建設成本太高,研發周期過長,大多以失敗告終。
第二階段(2000年-2014年)
發展定位:地面通信系統的備份
代表:新銥星、全球星
建設主體:電信設備企業
市場反應:投入成本、市場定位更加優化,具有一定競爭力,但規模有限。
第三階段(2014年至今)
發展定位:與地面通信形成互補融合的無縫通信網絡
代表:Starlink,OneWeb,鴻雁星座、虹云星座
建設主體:國外互聯網領域科技巨頭、中國航天科技集團公司
市場反應:成為地面通信系統的無縫補充,前景看好。
不難發現,在衛星互聯網發展的三十年,它的發展定位是不斷跟隨技術發展和市場需求進行調整的。之所以有這樣的定位變化,根本上在于商用網絡需要重點考慮成本收益率。
從這個考慮出發,建維成本、網絡容量、用戶能力、大規模用戶管理能力的重要性自然就在覆蓋能力之上了。因此,為了降低網絡總體成本,人們由最初利用衛星互聯網全面替代地面通信系統的激進想法,轉變為采用“天地融合組網”模式,衛星通信系統作為地面通信的補充。
簡單看看天地融合通信的網絡架構。為達到覆蓋全球的目標,天地融合通信網將由空中互聯的天基骨干網、天地互通的天基接入網、承擔網間交互的地基節點網組成。
天基骨干網由衛星通信網絡組成,在空中組成覆蓋全球以及與近地太空之間的骨干傳輸網絡;天基接入網由通信衛星和空中飛行物共同組成,近可將覆蓋范圍內的地面、空中通信終端組成局部網絡,遠可通過天基骨干網通達全球;地基節點網由地面接入站、地面傳輸網絡共同構成,使得天基信息網與公眾通信網、互聯網融為一體。
天地融合通信網絡架構
但天地融合通信網絡的發展完善不可能一蹴而就,而是遞進式發展的。
導入期:衛星網與地面網相互獨立,各自采用不同的技術體制和網絡架構,并提供不同的業務,業務承載以地面網絡為主,衛星網用于地面通信的補充拓展以及傳輸手段;
發展期:衛星網與地面網仍然獨立組網,但支持使用同一用戶身份提供服務和統一計費,接入統一的業務平臺,用戶可以按需選擇任一網絡提供服務;
進階期:衛星網采用與地面網相似的傳輸技術和空口體系,通信衛星不再是單純的透明轉發,而是具備與地面網元相同的功能,可直接連接用戶終端;
成熟期:星地構成一個整體,采用協同的資源調度機制,提供用戶無感的一致的服務質量以及星地無縫漫游。
當前,受限于成本和市場容納能力,天地融合通信網絡多處于導入期的獨立組網階段。衛星網絡仍處于專網狀態,不能提供面向公眾用戶的普適性服務。
隨著5G網絡向縱深發展以及6G網絡“天空地一體”愿景逐步明確,天地融合通信網絡的發展預計將有所突破。
目前,3GPP R16已經對5G衛星接入進行規范化,業界也已先后開展衛星互聯網+5G融合測試。
以北京聯通和銀河航天的測試為例。在該測試中,低軌衛星(銀河一號)通過用戶波束和饋電波束分別連接用戶端小站和關口站,共同構成了衛星互聯網,5G基站通過用戶終端小站接入衛星互聯網,衛星關口站直接連入5G核心網,從而實現了網絡信號的連通。
測試顯示,衛星鏈路峰值速率超過500Mbps,用戶端5G手機下載均值382Mbps,上傳均值91Mbps,實際衛星鏈路傳輸能力可達1Gbps以上。
這業表明,衛星互聯網可以較好地承載5G基站業務,為基于寬帶接入和萬物互聯的各種業務提供基礎設施保障。
雖說,目前在國內市場我們普通消費者較少有體驗衛星通信的機會,但以后出國或在杳無人煙的沙漠戈壁、野外探險、原始森林,以及廣袤的海洋深處,衛星通信的重要性及保障性還是不可忽略。
總體來看, 衛星互聯網, 未來也將迎來更大的發展空間。 (中國集群通信網 | 責任編輯:李俊勇) |







