首先对星链星座发展现状进行概述；然后从系统组成、卫星迭代版本、星座构型以及系统发展特点等方面对星链系统进行研究；最后通过仿真对基于星链星座和地面光纤的端到端传输时延进行对比，得出端到端基于不同传输路径的传输距离与时延的关系。通过链路估算，从传输速率方面评估星链卫星对不同业务的服务水平，并从单星覆盖、星座覆盖以及用户可见性方面对覆盖能力进行分析。

空天技术深入发展后，用户对空天系统的要求将是融合通信、遥感、导航卫星的天基信息服务系统，以向用户提供高速数据传输、直达用户的实时遥感服务、精确到厘米以内的高精度定位导航、分布式协同计算资源等服务能力，从而应用于丰富的服务场景。现有的通信、导航、遥感卫星存在软件协议和物理设施上的屏障，不能融合应用，远远不能满足天基信息服务系统的建设要求，因此，有必要研究通信、导航、遥感、计算在卫星上的融合。融合关键点是硬件和软件资源的可调度、可共享，以及高效能、高稳定性的载荷器件。基于此，深入分析面向卫星通导遥算融合的关键技术，并分析通导遥算融合的典型应用服务方式，最后通过仿真实验可验证融合后的效能提升。

卫星通信系统当前主要采用集中方式部署核心网，存在单点故障风险，系统可靠性和扩展性不足、整体性能受限。大型低轨通信星座系统，服务的用户数量和业务量大幅增加，对系统可靠性和整体性能提出了更高要求。对此，基于低轨星座“天基基站+地面核心网”的典型布局，提出一种多节点分布的地面核心网架构。重点针对低轨星座多节点核心网落地选择问题和用户管理问题提出解决思路，并设计用户漫游和主备切换的基本流程。该分布式核心网具备业务分担和备份接替的能力，缓解了单节点核心网的承载压力，提高了系统可靠性和整体性能。

针对紧凑空间互耦效应影响下的大规模数字相控阵混合ADC接收机性能评估问题，提出一种混合ADC接收机性能分析方法。首先，通过联合考虑三维信道模型、互耦效应模型和ADC量化噪声模型，对互耦效应影响下的传播信道进行建模；然后，采用线性最大比合并接收机，基于随机矩阵理论，推导给定天线阵列拓扑结构下系统可达速率的闭式表达式；最后，分别对均匀线性阵列、均匀平面阵列在不同混合ADC配置方案下的可达速率进行理论计算和数值仿真。计算与仿真结果均表明优化混合ADC配置方案可以有效提升系统可达速率，该结论可以为紧凑空间下高可达速率的混合ADC接收机设计提供理论支撑。

随着无线通信技术的飞速发展，定位技术正经历从专用导航卫星系统向通信系统辅助定位，甚至独立定位的方向转变。国际标准化组织3GPP自R18开展了基于5G NTN的定位技术研究，推进通信导航一体化发展。考虑到终端可见的卫星数量，目前在3GPP中研究的主要是单星定位技术，存在收敛慢、定位精度低等不足。随着低轨巨型星座的发展，终端未来可见的卫星数目越来越多，因此多星定位成为可能，并相对于单星定位具有收敛快、几何布局好、精度高等优势。针对5G NTN体制的手机直连卫星定位技术进行研究，提出多种适合多星定位的算法，分析影响定位性能的关键因素并开展定位性能仿真评估。

面向“网络无所不达、计算无处不在”的新一代泛在通信和服务一体化网络，多样化的业务应用存在对计算、存储与网络资源等多种维度资源的需求。与此同时，在卫星网络高动态、弱连接场景下，如何高效调度统筹天、地多元异构的算存资源，协同优化组网、传输、存储机制，建立天基计算、存储、网络联合的资源优化模型，提供高质量的天基承载网服务是一个亟须解决的重要问题。针对该问题，在研究天基算存融合技术的发展现状的基础上，研究和分析其对天基承载网架构的影响，并在此基础上提出一种算存融合的天基承载网架构，从组网优化、传输优化、存储优化、服务优化等4个方面系统分析算存融合的天基承载网架构相较于传统天基承载网架构的优势，总结相关关键技术，以期为后续卫星网络的研究、建设和标准化提供有价值的建议和参考。

低轨星座网络的通信路径规划存在网络拓扑复杂、网络资源利用易不平衡的问题。针对这两个问题，兼顾时延、负载和任务优先级，利用有权图来表征实际的卫星以及相互之间的连通关系，基于Dijkstra算法提出一种改进的优化路径规划方法。该方法通过先分组并行后串行的设计减少规划耗时，通过实时更新拓扑和规划路径的方式解决算法难以适应低轨星座网络动态变化的问题。STK和Python的仿真结果表明，本文提出的方法动态稳定性较好、优化路径规划准确、规划耗时比原始算法平均缩短了约70%。

近年来随着卫星互联网技术的不断进步，卫星通信运营行业的主体业务正在从传统的转发器租赁和视频传输向着宽带接入等数据传输演进，进而带来了卫星运营商网络建设模式和网络运维架构等的变革。为了满足不同行业场景、不同类型业务应用对网络的差异化需求，运营商往往需要部署多套异构基带系统。而当前不同基带系统间网管无法互通、频带资源仅能在各系统内部进行一定程度动态调度的现状，使得卫星资源的规划和调配缺乏灵活性，容易引起资源碎片化。对上述背景下带来的不同基带系统间的载波调控运维需求与挑战开展分析，并对多基带系统载波统一调控方案进行研究，力图实现频谱资源合理配置、灵活调配，从而充分释放无线网络资源价值。

面向未来，移动通信网络将具备“连接+”的通信服务能力，以及实现卫星通信和地面通信的系统级融合，因此提出一种集连接、智能、感知、计算、数据等多个要素于一体的星地融合网络架构。基于所提的网络架构，首先，探讨星地融合网络的组网关键技术，包括星地协同的智能管控技术、面向星地融合的高动态网络切片技术，针对用户业务对星地融合网络提出的差异化网络服务需求，对网络切片技术以及分布式自治技术的潜在发展形态展开讨论。然后，分析星载轻量化核心网技术。最后，通过自研的移动通信网络平台验证星地融合组网下的多业务网络切片共存以及轻量化核心网上星的可行性。

为了提升星地一体化通信用户接收终端钟差的同步校正准确度，提出基于正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术的星地一体化通信用户接收终端钟差同步校正方法。解析星地一体化通信过程中相对论效应产生的通信钟差干扰；根据校正的需求，求解接收信道的最优方向角，优化用户接收终端的接收信道；在此基础上，结合OFDM信号特点，根据通信信号的发射周期，将信号划分为不同的时间窗；建立同步校正的度量函数，估计OFDM信号的符号起始位置，通过预估误差补偿实现了对钟差的同步校正。经过实验测试可知，应用该方法进行OFDM信号校正处理后，通信信号波形更加规律；应用该方法进行钟差校正后钟差值较小，提升了星地一体化通信用户接收终端钟差同步校正的准确度。

在卫星互联网技术体制的多种路线中，基于3GPP 5G非地面网络（Non-Terrestrial Networks，NTN）演进的技术体制因其适配3GPP国际标准，可以充分复用地面网络及终端的成熟产业链，同时大幅降低空间段研制部署的技术难度和成本，并且使系统具有面向未来6G移动通信时代的持续演进能力。聚焦于3GPP 5G NTN的接入网，在简要回顾3GPP Rel-17中引入的第一个5G NTN标准版本的主要内容后，首先介绍2024年6月正式发布的3GPP Rel-18中的技术进展，然后概述近期开启研讨的3GPP Rel-19中的技术议题，最后描述对未来3GPP Rel-20+中技术发展趋势的展望。

首先，探讨卫星互联网的组成和实现形式，在总结当前地面互联网局限性的基础上，详细分析卫星互联网在航天、航空、海洋、地面等领域的多种应用场景。随后，讨论卫星互联网面临的挑战，如频谱拥塞、时延大、高昂的发射和维护成本等问题，并提出相应的应对措施。最后，对卫星互联网的未来发展进行预测。