面向手机直连的卫星移动通信系统架构与特性

doi:10.11959/j.issn.2096-8930.2023038

天地一体化信息网络 ›› 2023, Vol. 4 ›› Issue (4): 11-18.doi: 10.11959/j.issn.2096-8930.2023038

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面向手机直连的卫星移动通信系统架构与特性

陈东¹^,², 张千¹, 秦兆涛¹, 佟金成¹

¹ 中国空间技术研究院，北京 100094
² 鹏城实验室，广东深圳 518055

修回日期:2023-12-01 出版日期:2023-12-01 发布日期:2023-12-01
作者简介:陈东（1982- ），男，博士，研究员，主要研究方向为通信卫星总体设计、卫星互联网技术和移动通信卫星技术，主持或参与卫星研制任务，先后承担科技部863项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目10余项
张千（1987- ），男，博士，高级工程师，主要研究方向为卫星通信系统设计、卫星移动通信技术、天地融合通信网络技术等
秦兆涛（1989- ），男，博士，工程师，主要从事低轨卫星通信、目标定位等方面的研究工作
佟金成（1979- ），男，研究员，主要研究方向为卫星通信

Architecture and Features of Mobile Communication Satellite System for Mobile Phone

Dong CHEN¹^,², Qian ZHANG¹, Zhaotao QIN¹, Jincheng TONG¹

¹ China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China
² Pengcheng Laboratory, Shenzhen 518055, China

Revised:2023-12-01 Online:2023-12-01 Published:2023-12-01

摘要/Abstract

摘要：

全球范围内面向个人用户的移动通信卫星系统的发展建设已有三十多年，卫星移动通信技术水平和产业规模不断成熟。在卫星通信与地面通信系统走向深度融合和一体化发展的大趋势下，支持手机直连的新一代卫星移动通信是当前星地融合的卫星系统发展的新方向。阐述支持手机直连的卫星移动通信系统发展前景与驱动，提出基于高轨卫星和低轨卫星星座的卫星移动通信系统网络架构，从卫星角度出发分析上述架构中引入的网络特性及卫星技术挑战，最后对网络通信体制及相关关键问题进行深入探讨。

关键词: 星地融合, 移动通信卫星, 手机直连

Abstract:

The development and construction of mobile communication satellite systems for individual users worldwide have been ongoing for over thirty years, and the technological level and industrial scale of satellite mobile communication are constantly maturing.Under the trend of deep integration of satellite communication and ground communication systems, the new generation of mobile communication satellites that support mobile phone connection is a new direction for the development of satellite-ground convergence.This paper expounded the development prospect and driving force of satellite system supporting mobile phone connection, proposed the mobile communication satellite network architecture based on GSO satellite and LEO satellite constellation, and analyzed the network characteristics and satellite technical challenges introduced in the above architecture from the perspective of satellite.Finally, the network communication system and related key issues were discussed.

Key words: satellite-ground convergence, mobile communication satellite, mobile phone connection

中图分类号:

TP393

陈东, 张千, 秦兆涛, 佟金成. 面向手机直连的卫星移动通信系统架构与特性[J]. 天地一体化信息网络, 2023, 4(4): 11-18.

Dong CHEN, Qian ZHANG, Zhaotao QIN, Jincheng TONG. Architecture and Features of Mobile Communication Satellite System for Mobile Phone[J]. Space-Integrated-Ground Information Networks, 2023, 4(4): 11-18.

图/表 7

表1

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图2

表2

图3

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表3

参考文献 26

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对比项		北斗（华为）	天通	Skyterra（Ligado）	Inmarsat（联发科）	Thuraya（eSAT Global）
网络体制标准	卫星通信体制	√	√			√
	3GPP NTN体制			√	√
	地面蜂窝网体制
手机终端	星地两套芯片	√	√			√
手机终端	星地一套芯片			√	√
星地通信频率	MSS频率	√	√	√	√	√
星地通信频率	地面频率

对比项		AST SpaceMobile	Lynk Global	全球星(苹果)	Iridium （高通）
网络标准体制	卫星通信体制			√	√
	3GPP NTN体制
	地面蜂窝网体制	√	√
手机终端	星地两套芯片			√	√
手机终端	星地一套芯片	√	√
星地通信频率	MSS频率			√	√
星地通信频率	地面频率	√	√

频段	使用频段
600 MHz	614～652 MHz，663～698 MHz
700 MHz	698～758 MHz，775～788 MHz，805～806 MHz
800 MHz	824～849 MHz，869～894 MHz
Broadband PCS	1 850～1 915 MHz，1 930～1 995 MHz
WCS	2 305～2 320 MHz，2 345～2 360 MHz

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