《電子技術應用》
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星地融合5G網(wǎng)絡架構增強技術研究
2020年電子技術應用第6期
王胡成,徐 暉,孫韶輝
大唐移動通信設備有限公司,北京100083
摘要: 星地融合為5G網(wǎng)絡帶來更強的覆蓋能力、更靈活的組網(wǎng)能力和更健壯的網(wǎng)絡結構,使得5G網(wǎng)絡真正可能實現(xiàn)萬物互聯(lián),因此成為5G網(wǎng)絡演進的重要方向。首先介紹了在后5G時代支持星地融合的必要性,然后從網(wǎng)絡架構和技術標準的角度分析了當前星地融合5G網(wǎng)絡的發(fā)展階段和技術現(xiàn)狀。基于技術現(xiàn)狀,分析星地融合5G網(wǎng)絡在系統(tǒng)架構演進方面面臨的問題,并給出架構增強技術方案。
中圖分類號: TN929.5;TP393
文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.223015
中文引用格式: 王胡成,徐暉,孫韶輝. 星地融合5G網(wǎng)絡架構增強技術研究[J].電子技術應用,2022,48(6):1-4,9.
英文引用格式: Wang Hucheng,Xu Hui,Sun Shaohui. Research on architectural enhancements for integrating satellite into 5G net-
works[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(6):1-4,9.
Research on architectural enhancements for integrating satellite into 5G networks
Wang Hucheng,Xu Hui,Sun Shaohui
Datang Mobile Communication Equipment Co.,Ltd.,Beijing 100083,China
Abstract: Integration of satellite and terrestrial networks would bring better coverage, more flexible networking and more robust network architecture for 5G, which makes the 5G network connecting everything possible, and then becomes an important evolution direction for 5G network. This paper firstly introduces the necessity to support integration of satellite and terrestrial networks in B5G era, then analyses the developing phases and technical status of 5G network integrating with satellite from network architecture and technical standard point of view. Based on the technical status, the paper further analyses issues on system architecture evolution that 5G network integrating with satellite faces, and puts forward some architectural enhancement solutions, including 5G system enhancement on supporting satellite backhaul and User Plane Function(UPF) on-board.
Key words : integration of satellite and terrestrial network;5G;system architecture

0 引言

    第5代移動通信(5 Generation,5G)愿景是“信息隨心至、萬物觸手及”,5G網(wǎng)絡不僅要提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,還應提供無處不在的移動網(wǎng)絡接入,以滿足用戶無處不在的通信需求。然而根據(jù)調(diào)查,目前全球地面移動通信服務只能覆蓋約20%的陸地面積、6%的地球表面積,在海洋、山川、森林、沙漠等邊遠地區(qū),地面基站的建設成本和維護成本很高,無法通過傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡來5G覆蓋[1]。相比地面通信,衛(wèi)星通信能夠利用高、中、低軌衛(wèi)星實現(xiàn)廣域甚至全球覆蓋,從而幫助5G真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)。由此可見,衛(wèi)星網(wǎng)絡和地面網(wǎng)絡融合是5G發(fā)展的必要構成。

    此外,目前各衛(wèi)星系統(tǒng)的通信制式、接口協(xié)議都是獨立發(fā)展的,星地系統(tǒng)之間以及不同衛(wèi)星系統(tǒng)之間無法互通,形成了“煙囪”效應,既不能支持服務共享,又容易造成重復投入,造成網(wǎng)絡低效和資源浪費,不利于通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而5G網(wǎng)絡經(jīng)過多年的技術迭代,其技術體制、網(wǎng)絡功能、接口協(xié)議等已經(jīng)形成完整的標準體系,已經(jīng)發(fā)展為成熟的商用網(wǎng)絡,為全球用戶提供了一致的用戶體驗。因此,衛(wèi)星網(wǎng)絡可以借助國家大力發(fā)展5G網(wǎng)絡的契機,完成與地面5G網(wǎng)絡體制的融合,從而發(fā)展成能夠覆蓋全球的,且能夠提供統(tǒng)一、標準化服務的商用通信系統(tǒng)。

    雖然衛(wèi)星通信相對于地面移動通信在覆蓋范圍、組網(wǎng)效率、可靠性、安全性、成本等有著極大的優(yōu)勢,但衛(wèi)星通信并不能替代地面移動通信,因為地面網(wǎng)絡在系統(tǒng)容量、覆蓋深度、數(shù)據(jù)傳輸速率等方面占據(jù)絕對的優(yōu)勢。因此,衛(wèi)星通信不應成為地面蜂窩通信的競爭者,而應當成為5G系統(tǒng)的必要構成,形成地面網(wǎng)絡和衛(wèi)星網(wǎng)絡的相互補充,例如城區(qū)地面覆蓋,邊遠地區(qū)衛(wèi)星覆蓋。因此,星地融合5G網(wǎng)絡是移動通信網(wǎng)絡發(fā)展的重要趨勢。




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作者信息:

王胡成,徐  暉,孫韶輝

(大唐移動通信設備有限公司,北京100083)





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