【千万IP创科普暨科技工作者讲科普】王艳丽:星地融合 共创未来美好生活
手机已经成为我们生活的万能小帮手!随时随地掏出手机,上网冲浪,畅快淋漓,就像呼吸一样自然。但是,你有没有想过:移动通信网络真的无处不在吗?虽然地球叫“地”球,其实它是个不折不扣的“水”球,陆地只占了29%,剩下的71%全是汪洋大海。就那么一丁点儿陆地,移动通信网络也只覆盖了20%;算一算,全球范围内,移动通信网络覆盖的面积还不到10%呢!
然而,海洋中存在着众多需要网络连接的船只,而陆地上那些人迹罕至的地区也并非完全无人问津。那么,对于这些被边缘化的地区,我们应如何满足其通信需求呢?此外,洪水、地震、海啸等自然灾害常常导致电力中断、网络瘫痪和交通受阻,给救援行动带来了极大的挑战。在这样的紧急情况下,我们又该如何确保救援的生命线畅通无阻?
我们会联想到天空!
实际上,天和空的概念截然不同。“空”和“天”一般以海拔100千米为界,称为“卡门线”。卡门线以下为空,以上为天。
能够实现上天的通信载体,就是各种各样的通信卫星,按照轨道高低来分的低轨、中轨、地球静止轨道和高轨卫星,都可以构建覆盖全球、不受地面环境限制的通信网络。

这种飘在天上的5G网络称为非地面网络,简称NTN,全称是Non-TerrestrialNetwork。
非地面网络分为两大应用场景,分别是透明转发和再生转发。透明转发场景中,卫星扮演中继的角色;而再生转发场景中,相当于把5G基站搬上了卫星,卫星与手机直连。
将原来地面基站水平传播方式,转变为从天而降的垂直传播方式,避免了信号遭受山体、高层建筑等的阻挡,信号覆盖范围更大。星地融合需要突破高传输时延,多普勒频移、超大小区半径、移动性管理等技术问题。
2023年,紫光展锐成功完成了全球首次S频段5GNTN技术上星验证、《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书提出全域覆盖等八大业务应用。
星地融合,相信一个“空、天、地、海”全域立体网络覆盖的世界将加速到来。
王艳丽,渭南师范学院副教授,渭南市计算机学会副秘书长,主要从事通信、计算机方面教学和科研工作。2022年荣获渭南市最美科技工作者称号。