《电子技术应用》
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星地融合5G网络架构增强技术研究
2020年电子技术应用第6期
王胡成,徐 晖,孙韶辉
大唐移动通信设备有限公司,北京100083
摘要: 星地融合为5G网络带来更强的覆盖能力、更灵活的组网能力和更健壮的网络结构,使得5G网络真正可能实现万物互联,因此成为5G网络演进的重要方向。首先介绍了在后5G时代支持星地融合的必要性,然后从网络架构和技术标准的角度分析了当前星地融合5G网络的发展阶段和技术现状。基于技术现状,分析星地融合5G网络在系统架构演进方面面临的问题,并给出架构增强技术方案。
中图分类号: TN929.5;TP393
文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.223015
中文引用格式: 王胡成,徐晖,孙韶辉. 星地融合5G网络架构增强技术研究[J].电子技术应用,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代移动通信(5 Generation,5G)愿景是“信息随心至、万物触手及”,5G网络不仅要提供更高的数据传输速率,还应提供无处不在的移动网络接入,以满足用户无处不在的通信需求。然而根据调查,目前全球地面移动通信服务只能覆盖约20%的陆地面积、6%的地球表面积,在海洋、山川、森林、沙漠等边远地区,地面基站的建设成本和维护成本很高,无法通过传统地面网络来5G覆盖[1]。相比地面通信,卫星通信能够利用高、中、低轨卫星实现广域甚至全球覆盖,从而帮助5G真正实现万物互联。由此可见,卫星网络和地面网络融合是5G发展的必要构成。

    此外,目前各卫星系统的通信制式、接口协议都是独立发展的,星地系统之间以及不同卫星系统之间无法互通,形成了“烟囱”效应,既不能支持服务共享,又容易造成重复投入,造成网络低效和资源浪费,不利于通信产业的发展。而5G网络经过多年的技术迭代,其技术体制、网络功能、接口协议等已经形成完整的标准体系,已经发展为成熟的商用网络,为全球用户提供了一致的用户体验。因此,卫星网络可以借助国家大力发展5G网络的契机,完成与地面5G网络体制的融合,从而发展成能够覆盖全球的,且能够提供统一、标准化服务的商用通信系统。

    虽然卫星通信相对于地面移动通信在覆盖范围、组网效率、可靠性、安全性、成本等有着极大的优势,但卫星通信并不能替代地面移动通信,因为地面网络在系统容量、覆盖深度、数据传输速率等方面占据绝对的优势。因此,卫星通信不应成为地面蜂窝通信的竞争者,而应当成为5G系统的必要构成,形成地面网络和卫星网络的相互补充,例如城区地面覆盖,边远地区卫星覆盖。因此,星地融合5G网络是移动通信网络发展的重要趋势。




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作者信息:

王胡成,徐  晖,孙韶辉

(大唐移动通信设备有限公司,北京100083)





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