同步卫星轨道高度 天地一体化信息网络低轨移动及宽带通信星座发展设想(6)

图6 ??天基接入网低轨通信星座技术体系框??总体设计主要包括体系结构设计、星座轨道部署与仿真、频率设计与协调、业务模型设计等。天地一体技术体制设计主要包括对移动通信传输体制[11,12]、宽带接入传输体制、宽窄带协同通信体制、混合路由交换体制[13]等体制的设计。空间平台及载荷设计主要包括平台及载荷一体化设计、L频段相控阵天线设计、毫米波相控阵天线设计、长寿命高可靠性小型化激光终端设计和综合处理载荷设计等。应用系统设计主要包括多功能终端型谱设计、导航增强应用设计、宽带互联网接入应用设计、物联网应用设计和航空监视应用设计等。运维管控设计主要包括载荷管理与控制设计、无线资源管理与控制设计、移动性管理设计、基于频谱感知的动态资源分配等。星地一体化测控设计主要包括星座测控总体架构设计、基于地基节点的测控设计和星间测控及数传一体化设计等。（1）宽窄带协同通信技术使用Ka点波束实现全球无缝覆盖，基于本文所提方案，其技术实现难度过高，可以采用宽窄带协同通信技术来为用户提供按需接入的高速数据业务。用户可以通过全球连续覆盖的L频段信号接入网络，并在需要时申请Ka宽带波束，做到根据用户的实际需求，采用动态点波束的方式提供高速数据服务，对全球特定地区和热点用户提供动态宽带接入服务。

（2）低轨通信星座移动性管理技术与高轨系统不同，低轨通信星座相对地面用户在高速运动，地面终端会不断在波束、卫星间进行切换。与此相关的用户信道资源管理、数据链路管理、用户锚点管理等移动性管理问题变得非常复杂。实现可用、可靠和安全的用户移动性管理是系统的关键。（3）基于频谱感知的动态资源分配技术利用频谱感知技术，可对特定的频段频谱进行扫描，寻找授权用户没有使用的以及通过空分复用可以共用的频率，动态分配给低轨通信星座使用，解决目前固定分配频谱普遍存在的频率资源十分紧张、国际竞争激烈、协调难度非常大的问题。低轨通信星座的发展建设要加强对关键技术的攻关，利用创新思维，突破掌握核心技术，始终坚持军民融合的发展思路，吸取国外经验教训，充分考虑与未来地面移动通信网络的融合共处，打造具有国际竞争力的优质产业链，最后低轨通信星座的发展离不开国家政策扶持和机关统筹协调配合。总之，建立一个全球覆盖、多功能综合、可平滑演进的低轨通信星座是提升我国卫星通信能力，满足国家利益全球扩展需求的重要举措。参考文献：[1]???? 刘洁, 潘坚, 曹世博. 低轨互联网星座业务发展趋势分析[J]. 中国航天, 2015(7):17-21.LIU J, PAN J, CAO S B. Analysis of the development trend of Leointernet constellation[J]. Space System and Technology, 2015(7):17-21.[2]???? Iridium. Iridium NEXT istaking flight[EB/OL]. (2017-01-01) [2017-11-01].https://www.iridium.com/network/iridiumnext.[3]???? ORBCOMM. ORBCOMM OG2 next-generationsatellite constellation[EB/OL]. (2016-03-01)[2017-11-01].https://www.rbcomm. com/en/networks/satellite/orbcomm-og2.[4]???? CROQ F, VOURCH E, REYNAUDM, et al. The GLOBALSTAR 2 antenna sub-system[C]//2009 European Conference onAntennas and Propagation, March 23-27, 2009, Berlin,Germany.New Jersey:IEEE Press, 2009:598-602.[5] SES. O3B MPOWER[EB/OL]. (2017-01-01)[2017-11-01].https:// [6]???? PULTAROVA T. News: spacetycoons go head to head over mega satellite network[J]. Engineering &Technology, 2015(10).[7]???? 胡东伟, 宋春晓. 低轨卫星移动通信系统的星间链设计[J]. 无线电通信技术,2017(5): 11-15.HU D W, SONG C X. Design of the inter-satellite linkof low earth orbit mobile satellite communication systems[J]. RadioCommunications Technology, 2017(5): 11-15.[8]???? 王歆平, 王茜, 刘恩慧, 等. 基于SDN的按需智能路由系统研究与验证[J].电信科学, 2014,30(4): 8-14.WANG X P, WANG Q, LIU E H, et al. Research andverification on SDN-based on-demand smart routing system[J]. TelecommunicationsScience, 2014, 30(4): 8-14.[9]???? 曾昱祺, 杨夏青. GEO与NGEO卫星频谱共存干扰抑制技术(一)[J]. 数字通信世界, 2016(7): 24-25.ZENG Y Q, YANG X Q. Coexistence and interferencemitigation between NGEO and GEO(I)[J]. Digital Communication World, 2016(7): 24-25.[10] 冯岩, 孙浩, 许颖, 等. 动态频谱共享研究现状及展望[J]. 电信科学, 2016,32(2):112-119.FENG Y, SUN H, XU Y, et al. Review and prospect onthe research of dynamic spectrum sharing[J]. Telecommunications Science, 2016,32(2):112-119.[11] WU Z, HU G, SEYEDI Y, etal. A simple real-time handover management in the mobile satellitecommunication networks[C]// 2015 Network Operations and Management Symposium,Aug 19-21, 2015, Busan,Korea. New Jersey: IEEE Press, 2015:175-179.[12] MUSUMPUKA R, WALINGO T M,SMITH J M. Performance analysis of correlated handover service in LEO mobilesatellite systems[J]. IEEE Communications Letters, 2016, 20(11): 2213-2216.[13] 晏坚. 低轨卫星星座网络IP路由技术研究[D]. 北京: 清华大学, 2010.YAN J. Research on the IP routing in LEO satelliteconstellation networks[D]. Beijing: Tsinghua University, 2010.??[作者简介]孙晨华（1964-），女，中国电子科技集团公司第五十四研究所研究员、首席专家，主要研究方向为卫星通信。

??肖永伟（1976-），男，中国电子科技集团公司第五十四研究所高级工程师、总设计师，主要研究方向为卫星通信。??赵伟松（1990??），男，中国电子科技集团公司第五十四研究所助理工程师、总设计师助理，主要研究方向为卫星通信。??周坡（1978??），男，中国电子科技集团公司第五十四研究所工程师、主任设计师，主要研究方向为卫星通信。