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在国家政策加持下，我国卫星互联网产业持续向好发展。在卫星互联网国际标准、关键技术等方面取得了诸多成就，如星上处理、一箭多星、低轨星座等领域均实现了标志性技术突破，为产业跨越式发展提供了坚实基础。据中信证券预测，我国卫星互联网产业有望迎来万亿元市场规模。
作为地面移动通信产业生态的引领者，我们为什么还要高度关注卫星互联网发展？应该如何构建多层次的星座体系，实现立体组网？面向6G时代的美好愿景，我们该如何实现星地协同发展？面对海外的行业先行者，我们又应该如何实现“跨越式发展”？
带着这些问题，C114采访了中国信科集团副总经理、总工程师、科技委主任，无线移动通信全国重点实验室主任、IEEE Fellow陈山枝博士。
构建全域立体网络：卫星互联网“时不我待”
陈山枝指出，卫星互联网是卫星通信和移动通信的结合，是以卫星为主要节点的通信网络，是要在卫星通信上进行基于大带宽移动通信的升级，是真正解决全球全域互联网业务的核心，可实现全球通信无缝覆盖，为用户带来语音、数据、视频等多种业务服务能力。
他类比道，“地面移动通信3G和4G，开始了移动互联网时代。现有的卫星通信，大部分只提供话音业务和低速数据业务，相当于地面移动通信的2G时代。”
至于为什么需要卫星互联网，陈山枝指出，目前全球移动用户数已超过80亿，估计服务的人口覆盖率约为80%。但受制于技术和经济成本等因素，传统的地面移动通信系统，只覆盖了约20%的陆地面积，小于6%的地表面积。
卫星互联网具有广覆盖、抗自然灾害能力强等特点。一方面可以解决地广人稀下蜂窝移动网络部署成本高的问题，另一方面可以解决海洋等地面网络无法部署的特殊场景，使移动通信从传统的地面网络拓展成全域立体网络，实现空天地海泛在通信；并且可有效弥补信息数字鸿沟，为国家为社会提供更加稳定可靠的信息保障。
“卫星互联网使得任何时间，任何地方都有信号覆盖成为可能，真正做到‘时时在、处处在、人人通、物物通’。目前，基于3GPP R17 5G NTN (非地面网络)标准，业界已论证5G NR NTN技术的可行性和系统的可用性，手机直连卫星成为行业的热点，卫星互联网的发展将进一步扩展人类活动空间，在现在很多地面网络无覆盖或弱覆盖的区域依然能够享受到网络服务。”
高低轨协同组网：打造多层次星座体系
与地面移动网络分层组网的理念相似，卫星互联网也同样如此。陈山枝指出，根据轨道高度，卫星可以分为典型高度为500~2000km的低地球轨道（LEO）卫星、典型高度为8 000~20000km的中地球轨道（MEO）卫星和高度约35786km的对地静止轨道（GEO）卫星等。
具体来说，高轨道卫星具有覆盖优势，单颗GEO卫星可覆盖近1/3地球表面积。高轨卫星既可以作为用户链路提供接入，也可以作为骨干链路为低轨卫星提供中继服务。但是，由于距离地球距离比较远，导致数据传输时延较大，单向在250ms左右。同时，对于卫星发射功率和星载天线面积要求都大，卫星更复杂、成本更高，终端也相对成本高。
低轨卫星主要指卫星部署在近地低轨道，卫星环绕地球运动，一般需要成百上千数量的卫星才能构成全球服务能力。但相比之下，低轨卫星具有发射成本低、距离地面近、传输时延短、路径损耗小、数据传输率高等优点。有利于地面终端的小型化、低成本，能以更小的信号功率被低轨卫星接收。但由于低轨卫星相对于地表的移动速度超过7km/s，一颗低轨卫星的可视时间约10min，而用户在一个波束的驻留时间会更短，取决于波束的服务方式，在移动波束情况下可能少于1min，导致发生波束切换和星间切换的频度较高，其移动性管理与控制更为复杂。
