卓绝“星链”的中国版星地交融出动通讯
摘要:起原:奥卡姆剃刀 最近我在学习一册书,柔顺一件事。 学习的书是《星地交融出动通讯系统与要津手艺》,这是陈山枝团队所著的业界首本星地交融出动通讯专著。 为什么要学习这本书?身...
起原:奥卡姆剃刀
最近我在学习一册书,柔顺一件事。
学习的书是《星地交融出动通讯系统与要津手艺》,这是陈山枝团队所著的业界首本星地交融出动通讯专著。
为什么要学习这本书?身为科普作家我得紧跟学术推崇,鳞次栉比的文件看不外来,我的决窍是盯住行业领军东说念主,因为领军东说念主的作风在很猛进程上反馈着科技走向。
陈山枝淳厚是中国信息通讯科技集团的总工程师、科技委主任、无线出动通讯寰球重心推行室主任,他即是我国星地出动通讯边界的领军东说念主。
柔顺的一件事,即是中国卫星互联网的将来,它会是中国版星链?照旧跟星链不同的全新系统?这是个大问题。
我正在学习的这本书,刚巧好意思满地回复了这件事。
这本书是学术专著,新手东说念主看不懂,我用功作念个解读,但愿能有所匡助。
领先,以4G、5G为代表的大地蜂窝出动通讯聚积大成效利,久了地改动了东说念主类的坐蓐和活命面貌。
而地球上71%的面积齐是海洋,大地上也遍布着峻岭、沙漠和丛林,这些地方莫得大地基站信号。
而且光纤和基站的抗毁性较弱,碰到地震、激流就会中断,卫星通讯系统动作大地聚积的有用补充,其真谛相配要紧,是东说念主类社会的细目性发展场所。
卫星通讯不错分为三个发展阶段,第一个阶段窄带星座组网。举例运行在778公里高度的66颗卫星构成的铱星系统,率先达成了天基组网,并在全球缔造了12个信关站,达成了通讯业务落地,这是个伟大的创始。
第二个阶段是高通量卫星。2000年以后,卫星通讯手艺有了冲突,应用之前疏导的带宽不错达成几十倍致使上百倍的传输速度,通讯卫星速度达到Gbps致使Tbps,每比特的资本大幅度镌汰,卫星通讯的竞争力权贵高潮。
第三个阶段是宽带巨型星座组网,全球耳闻目染的即是星链。
那问题来了,咱们正在发展的宽带巨型星座,是不是中国版的星链?
这本书以为不是,中国发展的是卓绝星链的星地交融出动通讯新款式。
目时尚星通讯与手机直连,不错分为三个款式。
第一种是“旧卫星新手机”,举例海外的海事通讯卫星和国内的天通卫星,它们齐有一整套跟大地聚积总计不同的手艺体制,因此不撑捏渊博手机,用户得购买罢职卫星通讯手艺体制的特种手机,俗称卫星电话;或者是集成卫星通讯功能和大地出动通讯功能的新手机,即双模手机。
第二种款式是“新卫星旧手机”,以星链2.0为例,卫星是新的,简略与咱们当今的旧手机不绝。
简而言之,这些新卫星就极端于把大地基站放到天上,兼容问题由卫星管制,从而保证4G、5G的存量手机就简略与手机直连。
这种款式将难题扔给了卫星侧,听起来对咱们老匹夫挺友好,但它却有个致命颓势:卫星资本奇高,通讯性能折中;且卫星频率与大地基站疏导,在吞并地区,卫星信号和基站信号不行同频责任,不然会彼此打扰。
第三种款式是“新卫星新手机”,左证的是3GPP的非大地聚积款式,新卫星与大地系统离别遴荐疏导的手艺体制、不同或疏导的频率,新手机能跟天上和地下两个系统兼容责任,不是二选一,而是二合一,即单模手机,系统最优,且资本低。
第三种款式的中枢念念想即是“5G体制兼容,6G系统交融”。
为啥会有兼容和交融两个进程不同的说法?
因为在5G筹画之处,根底就没计议卫星系统,其后3GPP在5G基础上修改和补充完成了非大地聚积标准,这才建议了星地通讯的兼容标准。陋劣说,即是让卫星侧作念和洽,使之与已有的5G系统兼容。
而到了6G期间,卫星系统和大地系长入运行就同期筹画,就不错达到更高水准的系统级集成,卓绝兼容情景,并酿成了交融。
听起来很好意思好,作念起来很繁难。只所以物理层面为例,何如进行复用、调制、编解码、速度匹配、数据映射、重传合并等操作?这些齐是绕不外的手艺问题,这本书齐进行了学术研讨,并给出了具体手艺道路。
若是这种新款式得以达成,咱们的吞并部新手机就不错达成“随遇接入、无感切换”。
“随遇接入、无感切换”在大地汇注合照旧达成了,举例手机放洋后也不错上网,你可能不知说念是哪家运营商在提供就业,归正碰到最近的基站就自动接入了,也感受不到切换历程。
与卫星系统的“随遇接入、无感切换”,即是你在船埠上网时,由大地基站撑捏,登船后出海,就自动切换到卫星来提供聚积接入,你一直能上网,但嗅觉不到由大地聚积到卫星系统的切换。
这就达成了个东说念主通讯的5W想象,即不论任何东说念主、任何时辰、任何地方、齐不错用任何技能交流任何骨子。
按照陈山枝团队的设计,将来公众通讯从上到下分为4个头绪。
第一是高轨卫星,第二是低轨卫星,第三是相近空间层,指的是大气层中的飞艇、气球和无东说念主机,第四是大地聚积,并将四层和会贯通酿成一个举座,成为就业东说念主类的交融性聚积。
缔造一个访佛星链的沉寂卫星聚积并不难,无非是责任量的问题。而陈山枝团队建议的“四网合一”,则是异构聚积交融的天字第一号难度。
星地交融出动通讯的宏伟设计只是个愿景吗?并不单是愿景,而是正在稳步推崇中的中国卫星发展场所。
陈山枝团队于2018年建议了5G的低轨卫星体制建议,即“5G体制兼容,6G系统交融”。并于2022年9月完成了面向MIT-2020的卫星天线空口愿景和需求,酿成了手艺标准M.2514。
在ITU-T牵头4个标准立项,已完成2项。在3GPP牵头了12个非大地聚积立项,况且担任了Release 19 NTN 的无线接入连结阐发东说念主。
这部业界首部星地交融出动通讯专著,由邬贺铨院士和尹浩院士作序,解说了其蹙迫性和巨擘性,中国星地交融出动通讯的手艺道路照旧显浮现来了。
看到这里,您可能会有疑问“我一个渊博老匹夫,为什么要了解这样专科的学问?”
这不单是是专科学问,而是一种将来活命面貌,通盘东说念主齐应该有所了解。
中国的电信科技照旧卓绝泰西并引颈世界,中国科技责任者们正在无东说念主区努力探索,为东说念主类寻找将来之路,让咱们通盘期待。