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中国联通中国联通、华为、银河航天共同推动的“空天地一体化组网”，到底有多厉害？( 二 )


【中国联通中国联通、华为、银河航天共同推动的“空天地一体化组网”，到底有多厉害？】在空天地一体化网络建设中 ， 低轨卫星是技术门槛较高的部分 。 根据中国联通发布的《空天地一体化通信网络白皮书》(以下简称《白皮书》) ， 大型低轨卫星星座是当前卫星通信系统的重要发展趋势 ， 通过增加卫星数量可以大幅提升系统容量 。 目前已经有多个国家提出了低轨卫星计划 ， 频轨资源竞争激烈 。
在打造空天地一体化融合网络中 ， 卫星将如何发挥作用?空天地一体化组网关键部分在于打造基于“5G标准”的低轨宽带通信星座 。 银河航天合伙人、副总裁刘畅在《中国电子报》采访人员采访时表示 ， 低轨宽带通信星座一方面作为地面基站和光纤网络的融合补充 ， 可以与地面的5G网络透明连接 ， 让用户无感切换天地5G网络;另一方面可为地面5G基站提供数据回传等服务 。
然而 ， 刘暾指出 ， 低轨卫星在端到端通信时的时延高达30毫秒 ， 虽然远小于中轨和高轨卫星的时延 ， 但也无法达到5G标准 ， 此外卫星的容量成本也远高于地面网络 ， 因此有必要引入多接入边缘计算(MEC)技术 。
根据《白皮书》 ， 空天地一体化网络对 MEC能力的需求主要包括降低时延、节省后向带宽、缓存、内容分发等方面 。
降低时延方面 ， 引入MEC设备将减少地面网络传输时延、避免星地节点间不必要的通信交互 ， 可以在保障业务连续性的同时有效降低业务传输时延;节省后向带宽方面 ， 在空天地一体网络中 ， 本地采集的业务数据需要占用大量的卫星中继或地面回传带宽 ， 如果将远端云化数据中心能力下沉到数据采集终端、数据显示终端或业务数据流转的本地范围 ， 可以节省大量卫星中继或地面回传带宽;缓存方面 ， 在空天地一体网络边缘部署MEC缓存能力 ， 不仅可以依据用户业务需求对网络资源和集中式云化数据中心服务能力进行预判和反馈 ， 还能够缓解空天地一体网络传输性能抖动对用户业务体验的影响;CDN内容分发方面 ， 引入MEC之后 ， CDN能力将进一步下沉到空天地一体网络边缘 ， 使能高带宽内容边缘分布式部署 ， 有效降低空天地一体网络卫星中继与地面回传成本及中心节点压力 。
机遇与挑战并存
未来 ， 随着非地面网络和地面移动网络协议和设备的逐步融合、相互赋能 ， 设备形态与功能实体划分与共享将逐步明确 ， 新的网络业务有望开拓出更广阔的应用场景 ， 为公众和行业提供真正无缝泛在的高速业务体验 。
在刘暾看来 ， 面向行业客户 ， 空天地一体化通信网络将具有传输覆盖广、不受地理环境限制、可靠性高等特性 ， 有望为行业客户提供更加优质的专网服务 。
“对于需求市场 ， 行业用户是不可忽视的庞大用户群体之一 ， 涉及到许多跨国跨地区的行业 ， 包括证券金融领域、区块链安全加固场景、应急通信、海洋与航空等立体通信 。 这些场景要么对通信保密性要求高、对时延抖动敏感 ， 要么则需要避免受到地理环境和自然灾害等影响 。 ”刘暾说 。
根据《白皮书》 ， 由于空天地一体化网络涉及到空天地海复杂的通信环境和多个通信系统 ， 相较于传统的通信网络 ， 节点繁多复杂;同时 ， 由于多个通信系统的运营者不同 ， 需要设计安全、可靠、高效的网络接口 ， 以实现网络的深度、安全融合 。 因此对整个通信设备产业提出了更高的要求 。
在周钰哲看来 ， 空天地一体化融合组网还需要攻克技术和资质两方面的难题 。 技术方面 ， 要想做到地面5G网络和非地面网络信号的无感切换 ， 一是要重新设计兼容的星地通信协议 ， 比如优化通信系统间的切换流程;二是要考虑智能、高效的频率共享与干扰消除方法 ， 以应对每条链路上都不同的数据速率需求;三是要实现卫星等非地面通信设备小型化和轻量化设计 ， 非常容易受到非地面通信网络的载荷限制 。


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