老鹰漫谈【第一百零一期】卫星通信与5G融合的访谈实录

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2022-08-19 14:19:25 1

1 背景

近期老鹰接受了联通数科的专访，谈谈卫星通信与5G融合的话题，由于该访谈发表于联通数科内部杂志，遂以本期漫谈记录之。

近些年来，卫星通信引起了国内外的广泛关注。人们普遍看好这项技术的长远发展，认为它会对现有的通信技术造成颠覆性的改变，甚至可能取代现在最先进的移动通信技术——5G。然而，也有人认为，卫星通信存在诸多技术瓶颈，不会发挥太大的作用。究竟卫星通信有什么用？它和5G有什么关系？今天这次谈话，我们来探寻一下答案……

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Q1:有人说5G+卫星=6G，您认可这种观点吗？

移动通信经历近三十年的发展，取得了辉煌的成绩，我国已实现了5G的全球领先，移动网络实现了99%的人口覆盖，但在地域覆盖上，尚有高山、草原、森林、沙漠等很大一部分区域尚未完成覆盖，通信的目标“5W” whoever、wherever、whenever、whomever、what－ever，即任何人可在任何时候、任何地方与任何人进行任何形式的通信）通信，wherever这一目标，1G发展到5G仍然没有实现，未来实现也必须依靠卫星通信来解决，卫星通信与5G融合成为当前热点，有人甚至提出了5G+卫星=6G的提法，当然这种提法比较片面，6G除了天地一体化泛在网络，还有很多其他要素，但不可否认的是卫星通信融入移动通信主航道成为业界共识，中国星网集团的成立更凸显了国家在发展卫星互联网的决心。相比于我们在5G的全球领先，国内卫星行业发展相比于欧美我们差距不小，这次俄乌战争中STARLINK发挥的作用，相信各位业界同仁都感受到了压力和动力。

借助我国5G强大的产学研用的强大优势，推动我国卫星领域的跨越式发展，我们欣喜地看到我国在高通量卫星和低轨道卫星星座呈现快速发展态势，越来越多的移动通信的中坚力量，如华为、中兴、中国联通、中国电信、中国移动等都积极投身于卫星互联网相关行业发展，移动通信网络从平面走向立体泛在空天地一体化网络发展趋势明显。

中国联通参与5G新一代标准编制，在Rel-17中引入的面向非地面网络（NTN）的5G NR支持，这里的NTN包含同步卫星、低轨卫星、中轨卫星等多种卫星通信形态。

联通也专门成立了面向卫星互联网应用的专业合资公司-联通航美，聚焦于卫星互联网的空、天、地、海宽带连接服务，已经形成了专业公司+省分公司联动的5G+卫星融合发展模式，在陆地应急通信、宽带入海、航空互联网都有诸多成功的合作案例。

Q2：听说您投身飞机上网事业已有8年多了，目前三大运营商都比较关注飞机上网技术实现方案，据说有采用5G基站沿航线部署，覆盖空中的解决方案，也有卫星覆盖的解决方案，您能从一个多年从事这个行业的资深专家，谈谈您的看法吗？

八年前，我就是因为ATG（Air to Ground）技术从联通大平台投身到航空互联网这个垂直领域的，所以我对基站沿航线部署覆盖空中的解决方案有很深的理解。非常不幸的是，ATG技术在中国已经发展了10年有余了，从3G的ATG，已经演进到今天5G ATG，业界一直是民营企业在推动ATG技术发展，电信运营商也就是这两年才开始关注，ATG技术在国内一直属于技术验证阶段，没有走向商用，还要系列难关要过，说实话老鹰认为ATG已经错失了商用发展的良机。

一方面是政策瓶颈一直没有得到解决，民航频率除非改变频率属性，很难用于公众通信领域，而运营商频率由于ATG频率与大网频率重合，如何解决同频复用，并尽可能降低ATG对大网影响，也有不少难题要解决；另一方面，随着ATG从3G走向5G，从专用频率走向天地同频复用，ATG技术实现越来越复杂，相控阵天线已经成为5G ATG的必选项，5G ATG成本相比3G、4G ATG提升不少，技术难度也增加不少。中国电信、中国移动都在发力5G ATG，中国联通也对5G ATG进行积极跟踪，说实话，中国民用航空撑不起三张ATG网络，如果要实现三家运营商共建共享5G ATG，协调的难度也不会小；再则，随着卫星互联网新基建战略方向的提出，也大大压缩了5G ATG发展空间，众所周知，我们在卫星通信领域相比美国仍有相当大的差距，随着一带一路、走向深蓝，国家在战略层面需要一张覆盖全球的网络覆盖，5G网络再好，也难当此任，卫星网络无异成为最优选择，同时6G技术中有一个核心技术就是空天地一体化泛在网络，卫星网络的课我们必须要补，而制约卫星网络发展的核心还是卫星应用不足，航空互联网、海洋宽带网络都成为卫星应用的重头戏，我国5G已经领先于欧美了，5G ATG属于锦上添花，然后卫星则不然，卫星是要迎头赶上的，因此从国家战略层面，为卫星网络和卫星应用进行战略倾斜就会显而易见了。

因此，我个人认为，5G ATG很难得到国家战略层面的政策支持，关键看运营商从商业角度看，能否进行商用网络建设；卫星技术在航空应用，在商业角度考虑的同时，很可能得到国家战略的扶持，加上卫星容量越来越大，卫星资费越来越便宜，卫星设备国产化程度越来越大，卫星技术在解决飞机上网应用确定性更大些。

Q3：对于业务量大的城市和经济发达地区，我们知道，5G网络能发挥其宽带、海量物联、超低时延等场景应用优势，但面对未来无所不在的空天地一体化需求，5G就很难胜任，对于这块，您有什么看法？

在城市及经济发达地区，5G网络拥有良好的覆盖和容量保障，三大应用场景各显其能，但对于广袤的草原、戈壁，险峻的高山、森林，广阔的海洋和天空，一样有物联网、宽带需求，这些需求依靠地面5G网络就难上加难了，经济性也大大折扣，卫星网络就成为更好的选择，未来通信对立体泛在网络要求越来越高，卫星与5G融合趋势越来越明显。

低轨道星座，通过将通信网络构建于地球几百公里的低轨道卫星载体，形成全球覆盖，对于广大的陆地区域、海洋、天空等可实现全球空天地一体化立体泛在网络，低轨道卫星可以作为5G网络的传输链路，也可以作为空间5G基站载体直接服务于手机终端，目前相关项目已在国家立项，中国联通也积极参与其中。

星地融合是一个逐步推进、持续完善的过程，按照融合的深度，我们可以将低轨卫星与5G的融合分成业务融合、体制融合和系统融合等三个阶段。在业务融合阶段通过天地互联互通、实现通信覆盖的相互增强、天地协同支撑应用开展；在体制融合阶段通过综合天、地面网络关键技术优势和产业链基础，实现网络架构、传输和交换技术的融合设计；在系统融合阶段星地将构成一个整体，提供用户无感的一致服务。而在这个发展的过程中，频率资源、硬件设备、空中接口、网络控制等系列问题仍然需要我们的研究人员去不断的解决。

目前中国联通陆续推出卫星+4/5G基站应急解决方案，也联合银河航天、航天科工等开展了“5G+低轨卫星”融合网络业务演示。可以说，随着5G网络的演进及低轨卫星的全面覆盖，这项该业务未来可以广泛应用于钻井平台、远洋船舶、民用航空、海外基地及勘察车辆等场景。

Q4：您对联通目前在卫星与5G融合发展方面有什么建议？

我的建议有三条：标准端着力，网络端助力，应用端发力。

卫星标准跟踪：5G R17版本中就已经将卫星技术进行融合，未来6G技术一定会包含卫星技术，卫星技术能很好的解决通信人一直追求的wherever的问题，在卫星与5G融合发展的标准跟踪和标准制定层面，发挥联通运营商优势，引领B5G和6G发展；

与星网集团协同和差异化发展：在卫星网络的设计与建设阶段，越来越多的通信人力量参与，华为、中兴积极参与其中，联通也可以参与卫星网络的设计与建设，联通可以从更贴近用户的层面，把卫星应用需求，在卫星设计与建设阶段融入其中，无论是基于宽带传输的低轨道卫星网络，还是未来面向手机终端的6G低轨道星座，联通作为通信网络技术的创新者，都可以积极贡献自己的技术力量，参与到卫星网络的设计与发展，卫星网络发展的核心动力还是卫星应用端爆发，网络与应用的结合，联通可以做很多，航空互联网、宽带入海、一带一路海外企业可靠通信等等需求，需要更多的创新卫星解决方案和卫星运营支撑。

卫星应用端发力：发挥卫星与5G融合优势，比如传统卫星公司推出便携卫星+WIFI应急通信手段，而联通可以推出便携卫星+5G应急通信手段；随着卫星通信成本下降，一些边远地区，或者一些临时、机动通信需求，可以采用卫星+5G方式来解决移动网络补盲和应急通信需求。在4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，我们联通就积极参到本次应急通信保障。在卫星通信方面，联通配备的车载卫星基站能及时为现场搜救团队提供应急通信保障，实现后方指挥中心与重保现场之间的无障碍沟通。

6.老鹰感言

卫星行业在上世纪曾经作为干线传输辉煌过，随着光纤通信、移动通信发展而落寞了，不过随着人们对通信要求日益提高，从平面走向立体，从陆地走向海洋、天空，卫星通信优势越来越明显，得到了大家青睐，也逐步由小众市场走向大众市场，老鹰作为移动通信无线专业行家里手，涉足卫星应用也有八年有余，希冀本篇卫星与5G融合访谈文章能给大家带来些许参考。

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