5G与卫星互联网融合发展的背景
(1)支持0.1~1Gbps更好的用户体验速率。
(2)频谱效率提升5~15倍、比IMT-A提升3倍。
(3)每小时500Km以上的移动性。
(4)毫秒级的端到端时延。
(5) 每平方公里一百万的连接数密度。
(6)每平方公里数10Tbps的流量密度。
(7)峰值速率达到10Gbps。
(8)能效和成本效率比IMT-A提升百倍以上。
但是在三维的立体空间里,单一地面5G网络无法适应未来广域万物智联与全球随遇接入的应用需求,唯有将5G与卫星互联网融合发展才是未来的必然发展趋势。卫星互联网与5G相互融合,取长补短,共同构成全球无缝覆盖的海、陆、空、天一体化综合通信网,满足用户无处不在的多种高速率、广接入、全覆盖的应用场景需求,为用户带来全时全域的信息服务体验。
同时,空中网络和地面通信系统的无缝对接,以及技术能力不断迭代升级,还将为全球各类应用提供高性能、低成本、高可靠、无处不在的数字化连接,降低获取连接的复杂度,并全面提升连接质量。
卫星在5G典型场景中的应用
卫星在5G的若干应用举例
(来源:肖永伟等《低轨通信星座发展的思考》,华创证券)
对于地面蜂窝覆盖区边缘,以及远地地面基础设施难以架设的地区,如海洋、湖泊、沙漠、农村,是卫星天然的“用武之地”;此外,卫星还能为飞机、航天器和轮船等支持宽带数据通信服务,重点解决用户在高速移动环境、特殊地形地貌环境下获得一致的业务体验。
(2)卫星在海量物联网通信(mMTC)场景中的应用
mMTC是针对未来海量低功耗、低带宽、低成本和时延要求不高的场景所设计,面向以传感和数据采集为目标的应用场景,如红外传感器、射频标识器件(RFID)、摄像机、全球定位系统(GPS)和北斗系统终端等,主要满足物联网、数据采集、环境监测、智慧城市等海量接入的通信需求。
例如以汽车自动驾驶为例,利用卫星广播的广域覆盖能力融合路基端云设备,完成差异化的车路协同、车车协同等场景。10毫秒级和毫秒级的应用也可以形成业务链路备份聚合,满足高可靠性场景。如远程医疗救护,要求全程对高危病患进行监护,届时,低时延的卫星通信链路将与地面覆盖网络一起在全程护理上发挥重要作用。
而这一切应用场景的落地都离不开星地计算。星地计算是指由卫星系统、空中网络、地面通信和云计算集成而成的一种新兴的计算架构。星地计算通过空、天、地、海广覆盖的网络连接实现全息泛在的智能高速宽带通信和全域计算服务,促进万物互联,将有效解决偏远地区、航海航空的通信需求,低延时广覆盖的网络将促进云网端的进一步融合,从而为各种极端场景带来新型应用的可能。
卫星互联网与5G融合技术的关键作用

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