低轨卫星物联网的发展背景、业务特点和技术挑战

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019089

电信科学 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (5): 113-119.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2019089

低轨卫星物联网的发展背景、业务特点和技术挑战

沈俊¹,高卫斌²,张更新³

¹ 西安空间无线电技术研究所，陕西西安 710100
² 北京跟踪与通信技术研究所，北京 100094
³ 南京邮电大学，江苏南京 210003

修回日期:2019-04-30 出版日期:2019-05-20 发布日期:2019-05-21
作者简介:沈俊（1980- ），男，西安空间无线电技术研究所工程师，主要研究方向为卫星通信系统设计和星载网络技术。|高卫斌（1967- ），男，北京跟踪与通信技术研究所副研究员，主要研究方向为航天测控、卫星通信和卫星遥感。|张更新（1967- ），男，南京邮电大学通信与信息工程学院教授、博士生导师，主要研究方向为卫星通信、深空通信、空间信息网络。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(91738201)

Developing background,service characteristics and challenges of LEO IoT

Jun SHEN¹,Weibin GAO²,Gengxin ZHANG³

¹ Xi’an Institute of Space Radio Technology,Xi’an 710100,China
² Beijing Institute of Tracking and Communication Technology,Beijing 100094,China
³ Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210003,China

Revised:2019-04-30 Online:2019-05-20 Published:2019-05-21
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(91738201)

摘要/Abstract

摘要：

建立低轨卫星物联网（LEO IoT）是解决地面物联网在海洋、山区、沙漠等区域覆盖能力不足的有效手段。在分析低轨卫星物联网发展背景和发展现状的基础上，给出了低轨卫星物联网的主要应用领域和业务特点，重点研究了低轨卫星物联网面临的技术挑战和需解决的关键技术。

关键词: 低轨卫星物联网, 发展背景, 业务特点, 技术挑战, 关键技术

Abstract:

The low earth orbit (LEO) internet of things (IoT) is an effective solution to solve the coverage inefficiency problem of terrestrial IoT in ocean,mountain and desert areas.On the basis of analyzing the developing background and situation of LEO IoT,the main application and service characteristics were given,finally the technical challenges and key technologies need to be solved for LEO IoT were discussed.

Key words: LEO IoT, developing background, service characteristic, technical challenge, key technology

中图分类号:

TN927

沈俊,高卫斌,张更新. 低轨卫星物联网的发展背景、业务特点和技术挑战[J]. 电信科学, 2019, 35(5): 113-119.

Jun SHEN,Weibin GAO,Gengxin ZHANG. Developing background,service characteristics and challenges of LEO IoT[J]. Telecommunications Science, 2019, 35(5): 113-119.

图/表 3

表1

图1

表2

参考文献 16

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项目	地面物联网	低轨卫星物联网
覆盖范围/基站	数千米级	数千千米
服务终端/基站	<5万	海量，>100万
传输体制	NB-IoT、LoRa	星地融合、5G
技术方案	成熟	国外有成熟案例，国内正从技术验证走向工程实践
系统稳定性	受天气、地理条件制约，自然灾害影响比较大	几乎不受天气、地理条件影响，可全天时全天候工作
应用场景	共享单车、智能家居、智慧城市	物流监控、环境保护、水文监测、“一带一路”等

参数指标		参数值
激活频率	事件触发	静止参数特性	位置或移动特性	视频应用特性
单次数据量		10~50 byte	10~50 byte	流
平均带宽需求		600 bit/s	600 bit/s	128 kbit/s
移动速度/（km·h^-1）		无	0~20	无
位置精度		无	米级	无
QoS		中	高	高
通信连续性		否	否	是
忙时时段/h		0~24	0~24	0~24

低轨卫星物联网的发展背景、业务特点和技术挑战

Developing background,service characteristics and challenges of LEO IoT

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