低轨卫星通信：与5G兼容，到6G融合------辩证看待卫星互联网
卫星通信与5G的互补关系
从5G的三大典型应用场景来说，与低轨卫星确实有很大的互补性。从增强宽带通信来说，5G主要服务于城市的普通用户，5G手机体积比较小、通信带宽比较大，但对于偏远地区的住宅用户、空中、海洋、野外的用户，机载的、船载的、车载的的通信是低轨卫星的优势。
低轨卫星在全球覆盖具有相对的比较成本优势。从低时延、高可靠通信来说，卫星的传输距离决定了数十毫秒是需要的，而5G基站因为距离短，可以达到毫秒级，卫星的优势不明显。所以卫星互联网的优势和定位实际上是空中、海洋、森林、沙漠这些地广人稀的地方，包括普遍服务。
发展低轨卫星通信的建议：与5G兼容、到6G融合
5G的技术很成熟、产业链很完整，若低轨卫星通信体制兼容5G，相对来说能够利用和分享5G的规模经济，5G基站增加抗辐噪和可靠性设计，可以放到卫星平台上。另外，地面星关站，基本上5G基站的基带池方案，很成熟。卫星的终端芯片，与5G兼容，相对来说在物理层上大部分兼容，有一些可能重新设计，整个项目的风险也会降低。我的建议是，与5G兼容，发展基于5G 的低轨卫星通信系统 ，这个阶段的探索也会为未来6G融合高、中、低轨的卫星和地面通信打下基础，提升我国在6G的国际竞争力。
我的这张图给出地面和低轨卫星结合时面临的关键问题和系统设计问题，系统架构设计与物理层融合、接入与传输控制、移动性管理与资源管理、宽带卫星组网与路由、星间链路和空间光通信等，都需要研究的。
低轨卫星互联网天空的那些赛事
未来三年将是中国低轨卫星发射的集中窗口期，到2027年低轨卫星总规模有可能达到3900多颗，至2030年有望突破6000颗。
我国首次低轨宽带卫星与5G专网融合试验完成 未来将实现随时随地上网
7月25日，我国首次低轨宽带卫星与5G专网融合试验在北京和济南完成，此次试验利用低轨宽带卫星构建起北京、济南两地5G专网间的骨干网络，代替了需要预先铺设的地面光纤，实现了低轨卫星和5G专网的融合。
今天我们整个测试的时延大概在20—30毫秒，我们的操作人员在北京用VR视频实时操控济南的小车是一个无卡顿的体验，也完成了整个的预期任务。
专家介绍，当前互联网发展正在从移动互联网向物联网转变，物联网要实现人、机、物智能通信需要借助空中无线平台甚至太空的卫星平台，因此，卫星互联网对工业、农业、林业、应急、海洋、极地的信息化和智能化将产生深远影响。2020年，我国将“卫星互联网”纳入新基建，专家预计到2030年，中国卫星互联网市场总体规模可达到千亿元级别。
5G与卫星通信融合应用前景浅析
我们或更关心能或是支撑这种愿景落地技术——“三大应用新场景及八大能力指标。三大场景侧重点各不相同：
- eMBB场景主要是服务于消费互联网的需求，在这种场景下，强调的是网络速率；
- uRLLC场景，主要是服务于物联网场景的。例如车联网、无人机、工业互联网等；
- mMTC场景强调的是物联网，例如智能路灯、智能水电表等。
二、两者融合优势分析及研究现状
1、两者融合优势分析
5G需要卫星通信作为补充。在山区、荒漠、航海、航空等区域，由于地面网络建设困难等因素无法实现全覆盖，而卫星通信则是5G实现网络无缝集成与通信空间的延伸的关键保障，因为相较于地面移动通信技术，卫星通信的最大优势是无视地形地貌和距离的无死角广域覆盖（含两极区域）；同时，卫星融合可大幅度增强5G系统在物联网设备以及飞机、轮船、火车、汽车等移动载体用户提供连续不间断的网络连接服务能力。
2、星地融合研究现状
（1）发展现状上，…终端可以在卫星与地面基站间无缝切换，用户无需使用双模终端即享受4G无线宽带网络。
（2）标准研究制定上，近年随着5G技术的日益成熟，界内成立了专门标准化组织工作组着手研究星地融合的标准化问题。三、5G与卫星通信融合可行性浅析
关于两者融合目前界内普遍认为两种方法，一是，卫星通信网络和5G 网络在设计之处就采用统一的空中接口协议，天基和地基网络统一管理、协同服务，终端采用高集成、融合设计方式，通过单一终端实现低轨星座网络与5G通信网络的无缝切换，类似SkyTerra系统；另外是，两者采用一套核心网，卫星通信网络和地面网络相互独立，业务数据经通信卫星中继至地面信关站，再由地面通信网实现数据的转接分发。
除此外，实现5G 与卫星通信融合尚有多项技术难点。
- 首先，由于5G 网络基于正交频分复用（OFDM）技术，而低轨卫星因需解决通信倾角变化较大及考虑多径效应和遮挡等问题，采用的采用多载波技术，因此星地链路的循环前缀、随机接入信道（RACH）导频设计是需攻克的关键技术；
- 其次，5G与低轨卫星的通信网络因需满足不同业务类型的传输需求，业务速率、传输时延、误码率等均有不同的标准要求，融合网络既要支持百兆速率的互联网宽带业务传输，也要支持几百比特的物联网短数据业务传输，需提供一套完备的编码调制方案；
- 此外，5G与低轨卫星动态资源分配技术也是融合先决条件。两者基于频谱感知技术，对特定频段进行频谱扫描，寻找未被用户使用的和利用空分复用技术处理后可共用的通信频率需解决资源紧缺、通信冲突、调度困难等问题；
- 还有，低轨卫星星座相对于地面是高速运转的，地面终端会在不同卫星与不同波束之间进行频繁切换，因此用户的资源管理、锚点管理、数据管理等信息变得异常复杂，研发一套安全、可靠、实用性强的移动管理平台意义重大。