空天地一体化通信网络发展愿景与挑战

从未来6G网络的愿景出发,首先讨论了空天地一体化的网络愿景,提出了一体化的网络架构。在分析了卫星通信息和空基通信系统的特点后,给出了未来空天地一体化通信网络的应用场景。然后从网络结构、通信设施与设备及空口技术等3个方面详细阐述了当前一体化网络的发展现状与技术挑战。最后总结了当前地面通信运营商在空天地一体化网络中的尝试,提出非地面网络具有明显的覆盖优势和长距离通信的低时延网络服务优势,可以帮助运营商提供低成本的普遍服务及扩展现有的通信服务,实现收入增长。     

6G空天地一体化网络架构及其构建

<正>6G空天地一体化网络（Space-Air-Ground Integrated Network,SAGIN）是指将卫星通信网络作为地面通信网络的重要补充和延伸,通过深度融合空基、天基和地基网络资源,构建一个覆盖全球、无处不在、高速智能、安全可靠的通信网络。该网络具有覆盖范围广、可灵活部署、超低功耗、超高精度和不易受地面灾害影响等特点,能够为用户提供优质、高效、智能的通信服务。     

突发公共事件天地一体化应急通信技术综述

在突发公共事件发生后,往往由于通信中断造成信息沟通不畅,从而大大降低了应急救援人员对突发公共事件的救援效率。为了保证救援现场人员便捷、可靠的通信,对现有应急通信技术进行分析总结并给出了面向公共突发事件的天地一体化应急指挥通信网络架构。在天基通信网络保障体系方面介绍了天基通信网络技术的发展及现状,给出了基于车载通信的融合方案,还介绍了天基基站技术。在地面应急通信保障体系方面介绍了地面卫星通信设备、无线自组织网络、超级基站、便携式基站、短波电台系统及集群通信网络等技术。天地一体化的应急通信保障体系能够快速地分享现场信息,为后方及现场指挥提供通信保障。     

卫星集群应急通信系统

卫星通信以其独特的特点,在许多场合中具有重要的应用价值。在指挥调度、应急救灾等场合中一般使用地面集群通信,但是其信号覆盖范围有限,集群通信组网受频率资源限制比较大。将具有覆盖面积大、受地理条件限制小以及通信频带宽等特点的卫星通信系统与地面集群通信系统结合组网,形成天地一体化的通信网络。     

通信、网络、计算融合的天地一体化信息网络体系架构研究

随着人类活动范围从大陆向海洋、太空的不断扩展,世界各国纷纷开始布局全球无缝覆盖、连接无处不在的天地一体化信息网络建设。天地一体化信息网络是天基网络与地面网络的深度融合,不是简单的地面向空间的拓展与叠加。从融合的角度出发,首先梳理了地面互联网、移动通信网、天基信息网络发展现状以及存在的问题与挑战;然后总结分析了天地一体化信息网络体系架构研究现状以及新型网络架构向云化、智能化发展的趋势;最后提出了通信、网络、计算融合的天地一体化信息网络的体系架构,并从物理架构、功能架构、物理与功能架构映射等多个维度进行了阐述,提出了一体化信息通信系统、一体化网络系统、一体化信息系统的3层功能架构模型,以期为后续天地一体化信息网络的研究、建设和标准化提供有价值的建议和参考。     

天地一体化网络协议研究

协议作为网络高效运行的关键,需要与具体网络环境、应用服务相适应。卫星通信网络与地面网络运行环境存在较大差异,天地一体化网络协议在设计时需要充分考虑到天基网络与地面网络的差异性,借鉴国内外空间信息网络协议体系的最新研究成果,结合我国天基网络特点,提出了适用于我国天地一体化网络的增强空间融合协议体系,在该协议体系下异构卫星网络的用户可直接通过天地一体化网络实现业务互通。     

基于GFDM的空口波形实现及干扰抑制

广义频分复用(GFDM)具有比正交频分复用(OFDM)更低的峰均功率比(PAPR)和带外频谱泄露。因为本身固有的子载波间干扰(ICI),传统GFDM解调具有较高复杂度。本文基于导频子载波,提出一种适用于卫星通信的数据辅助干扰消除GFDM接收算法,消除了匹配滤波(MF)接收中的子载波干扰,降低了误符号率(SER)。仿真结果与复杂度分析表明,本文所提算法优于传统串行干扰消除匹配滤波算法,有助于促进GFDM在天地一体化通信系统中的应用。     

天地一体化应急信息网及多址方式研究

卫星通信作为传统地面通信在空间的拓展和补充,有许多地面通信手段无法比拟的优点,文中首先介绍了卫星通信在应急通信系统中的应用,针对目前通信体制多样、互联互通较困难、一些部门的应急通信系统不支持图像、视频等宽带多媒体业务的现状,提出了实现地基通信网和天基信息网的有效联动、构建天地一体化应急信息网的设想,并分析了在卫星的频率和功率资源受限的条件下宽带多媒体卫星和移动卫星的多址接入方式的选择。     

天地一体化应急通信发展建议

一、引言在 应急通信平台上,天基卫星通信与地面通信是一个有机的整体,卫星通信与地面通信互相依存,优势互补,不是替代关系,天地互动,以此达到卫星通信和地面通信应用效能的最大化。     

天地一体化网络中卫星通信港控制架构与路由技术研究

通过分析天地一体化骨干网络发展趋势及其约束条件,提出了卫星通信港的概念,阐述了其基本特点,并分析了目前面临的诸多挑战。针对卫星通信港的管理控制问题,提出了软件定义卫星通信港的体系架构,通过对地面网络、卫星网络等不同子网进行分层控制,承载海陆空各种类型节点的连接请求,最终满足不同用户的信息传输需求;同时,提出了以卫星通信港为核心骨干网的天地一体化网络路由策略,为提高网络的运行效率和承载能力提供了新的解决思路。