衛(wèi)星通信與地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)融合已成為通信行業(yè)的重要發(fā)展方向，通過(guò)星地雙模、以星補(bǔ)地和3GPP NTN三種技術(shù)路徑，實(shí)現(xiàn)了從互補(bǔ)到協(xié)同的演進(jìn)，市場(chǎng)前景廣闊且應(yīng)用價(jià)值多元。 當(dāng)前融合產(chǎn)品已進(jìn)入商業(yè)化初期階段，主要面向應(yīng)急通信、偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋和特定行業(yè)應(yīng)用；未來(lái)隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善和成本的降低，融合網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)更廣泛的場(chǎng)景覆蓋、更低的接入門檻和更高的服務(wù)品質(zhì)，為全球用戶提供"永不斷聯(lián)"的通信體驗(yàn)。

星地融合技術(shù)三大模式對(duì)比分析

衛(wèi)星通信與地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)融合主要通過(guò)三種技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)：星地雙模、以星補(bǔ)地和3GPP NTN，各模式在技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)化進(jìn)展上存在差異。

星地雙模模式采用定制雙模終端，支持蜂窩網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫切換。該模式的技術(shù)特點(diǎn)在于終端需同時(shí)支持地面蜂窩協(xié)議和衛(wèi)星通信協(xié)議，如華為Mate60 Pro集成天通一號(hào)衛(wèi)星模塊，摩托羅拉defy 2采用聯(lián)發(fā)科MT6825 3GPP NTN芯片組 。應(yīng)用現(xiàn)狀方面，中國(guó)電信天通一號(hào)系統(tǒng)已擁有200萬(wàn)用戶，終端規(guī)模達(dá)1000萬(wàn)臺(tái)；2025年7月，曹操出行與吉利時(shí)空道宇合作，將低軌衛(wèi)星通信嵌入自動(dòng)駕駛車輛，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和厘米級(jí)定位服務(wù) 。商業(yè)化進(jìn)展已相對(duì)成熟，主要面向應(yīng)急通信和特定行業(yè)應(yīng)用。

以星補(bǔ)地模式利用低軌衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)地面4G/5G信號(hào)，復(fù)用現(xiàn)有蜂窩頻段，降低地面基站部署成本 。技術(shù)特點(diǎn)在于衛(wèi)星作為信號(hào)中繼器，用戶無(wú)需更換終端即可接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用現(xiàn)狀方面，SpaceX與T-Mobile合作的Starlink DTC（Direct-to-Cell）已部署660顆V2 Mini衛(wèi)星，覆蓋美國(guó)、日本等地區(qū)，提供短信、彩信及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，用戶超500萬(wàn) ；韓國(guó)KT SAT和中國(guó)航天科工等企業(yè)完成5G+衛(wèi)星組網(wǎng)試驗(yàn)，驗(yàn)證視頻傳輸?shù)葮I(yè)務(wù) 。商業(yè)化進(jìn)展迅速，2024年底已推出商用服務(wù)，預(yù)計(jì)2025年將擴(kuò)展至語(yǔ)音和視頻服務(wù) 。

3GPP NTN模式基于5G標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與地面網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一空口和核心網(wǎng)，支持終端無(wú)需改造即可接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò) 。技術(shù)特點(diǎn)在于標(biāo)準(zhǔn)化程度高，可復(fù)用地面5G產(chǎn)業(yè)鏈資源。應(yīng)用現(xiàn)狀方面，聯(lián)發(fā)科MT6825芯片組已實(shí)現(xiàn)5G NTN實(shí)驗(yàn)室測(cè)試；紫光展銳完成S頻段上星驗(yàn)證；Rel-18新增E-UTRA NTN（4G衛(wèi)星接入）和星上邊緣計(jì)算能力，優(yōu)化QoS和移動(dòng)性管理 。商業(yè)化進(jìn)展處于驗(yàn)證階段，但標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程加速，為未來(lái)大規(guī)模商用奠定基礎(chǔ)。

星地融合面臨的三大技術(shù)挑戰(zhàn)

星地融合網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中面臨三大技術(shù)挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)直接影響了網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量。

首先，衛(wèi)星與地面網(wǎng)絡(luò)的干擾問(wèn)題尤為突出。星地融合網(wǎng)絡(luò)需使用Sub-6GHz頻段，而該頻段也是地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)廣域覆蓋的主要頻率，存在相互干擾的風(fēng)險(xiǎn) 。當(dāng)用于衛(wèi)星通信的終端距離同頻地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)較近時(shí)，蜂窩網(wǎng)多個(gè)基站下行集總信號(hào)可能會(huì)干擾衛(wèi)星通信下行信號(hào)；蜂窩用戶終端天線全向發(fā)射，海量終端也會(huì)對(duì)衛(wèi)星接收造成集總干擾，潛在影響了衛(wèi)星通信上行信號(hào)質(zhì)量。反之，衛(wèi)星對(duì)地覆蓋也存在影響蜂窩用戶下行鏈路質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)；手機(jī)衛(wèi)星通信時(shí)發(fā)射功率基本會(huì)達(dá)到最大功率，也可能存在影響附近蜂窩用戶上行信號(hào)的問(wèn)題 。解決這一問(wèn)題需通過(guò)空間隔離、波束控制以及資源調(diào)度控制等方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間干擾協(xié)同共存 。

其次，移動(dòng)性管理技術(shù)尚未完全成熟。星地融合網(wǎng)絡(luò)中融合組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，使其在進(jìn)行移動(dòng)性管理研究時(shí)需要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中衛(wèi)星和用戶的雙重移動(dòng)性進(jìn)行綜合考慮。LEO衛(wèi)星因其密集部署和快速移動(dòng)特性導(dǎo)致的頻繁鏈路切換，對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)性管理機(jī)制設(shè)計(jì)提出了更大挑戰(zhàn)。例如，RACH-less切換技術(shù)雖可提升切換成功率，但對(duì)衛(wèi)星星歷的準(zhǔn)確度有很高要求；雙激活協(xié)議棧（DAPS）切換技術(shù)雖能保證用戶通信連續(xù)性，但終端需要支持同時(shí)與兩個(gè)基站保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，對(duì)硬件設(shè)計(jì)帶來(lái)挑戰(zhàn) 。目前，這些技術(shù)仍停留在理論研究階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。

第三，星間鏈路路由協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化不足。星地融合網(wǎng)絡(luò)需實(shí)現(xiàn)多軌道衛(wèi)星（GEO/LEO/MEO）的協(xié)同工作，但星間鏈路的路由協(xié)議尚未完全統(tǒng)一 。例如，中國(guó)星網(wǎng)GW星座計(jì)劃通過(guò)星上處理實(shí)現(xiàn)多軌協(xié)同，但具體技術(shù)細(xì)節(jié)尚未完全公開(kāi)；OneWeb與Eutelsat合并后雖推動(dòng)GEO+LEO協(xié)同，但延遲優(yōu)化方案仍需進(jìn)一步驗(yàn)證 。此外，星上處理能力有限，難以支持復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能，如邊緣計(jì)算和AI處理，這也是制約星地融合網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵因素 。

產(chǎn)業(yè)鏈合作

星地融合網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的緊密合作，當(dāng)前已形成多種合作模式，共同推動(dòng)成本控制和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。

運(yùn)營(yíng)商與衛(wèi)星公司的合作模式成為主流，通過(guò)共享基礎(chǔ)設(shè)施降低部署成本。例如，AST SpaceMobile與全球35家移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商簽署合作備忘錄，采用收入分成模式（約1:1比例） ；SpaceX與T-Mobile合作，利用T-Mobile的PCS頻譜和SpaceX的Starlink V2衛(wèi)星，為移動(dòng)用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入 ；亞馬遜與沃達(dá)豐合作擴(kuò)展歐洲和非洲4G/5G覆蓋 。這些合作模式使運(yùn)營(yíng)商無(wú)需大規(guī)模建設(shè)地面基站即可實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，降低了資本支出。

衛(wèi)星制造商與地面設(shè)備廠商的協(xié)同創(chuàng)新也在加速技術(shù)成熟和成本下降。例如，中國(guó)星網(wǎng)與中國(guó)時(shí)空道宇合作，借鑒汽車產(chǎn)業(yè)智能化、自動(dòng)化大規(guī)模量產(chǎn)制造模式，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星量產(chǎn)AIT的顛覆性創(chuàng)新，日產(chǎn)一顆衛(wèi)星且成本下降45%左右 ；SpaceX通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)設(shè)計(jì)，使單星成本降至50萬(wàn)美元以下，成本降幅達(dá)30% ；紫光展銳聯(lián)合中國(guó)電信衛(wèi)星公司、中興通訊等完成全球首次S頻段5G NTN技術(shù)上星驗(yàn)證，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同 。這些創(chuàng)新使衛(wèi)星制造成本顯著降低，為大規(guī)模組網(wǎng)創(chuàng)造了條件。

標(biāo)準(zhǔn)化組織推動(dòng)的接口與協(xié)議統(tǒng)一是降低產(chǎn)業(yè)鏈成本的關(guān)鍵。美國(guó)WAVE聯(lián)盟成立后，首個(gè)工作組專注于衛(wèi)星通信地面基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化接口開(kāi)發(fā)，目標(biāo)通過(guò)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)確保不同供應(yīng)商之間的兼容性，從而推動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的虛擬化和自動(dòng)化 ；3GPP Rel-17/18對(duì)NTN標(biāo)準(zhǔn)的制定，使衛(wèi)星通信與地面網(wǎng)絡(luò)在協(xié)議層面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，降低了終端和網(wǎng)絡(luò)的適配成本 ；中國(guó)IMT-2030(6G)推進(jìn)組積極推動(dòng)國(guó)際交流與合作，促進(jìn)形成全球統(tǒng)一的6G標(biāo)準(zhǔn) 。標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的加速將為產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)一步降低單位成本。

此外，政策支持也是成本控制的重要手段。中國(guó)對(duì)5G公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率占用費(fèi)實(shí)行"頭三年減免，后三年逐步到位"的優(yōu)惠政策，即自5G公眾通信系統(tǒng)頻率使用許可證發(fā)放之日起，第一年至第三年免收無(wú)線電頻率占用費(fèi)；第四年至第六年分別按照國(guó)家規(guī)定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的25%、50%、75%收取 。這一政策有效降低了運(yùn)營(yíng)商部署5G網(wǎng)絡(luò)的成本，也為星地融合網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

手機(jī)直連衛(wèi)星的商用化進(jìn)程

手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)已成為星地融合網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用方向，其商用化進(jìn)程正加速推進(jìn)。

當(dāng)前手機(jī)直連衛(wèi)星已進(jìn)入規(guī)模化商用階段。華為Mate60 Pro于2023年9月成為首款支持衛(wèi)星通話的消費(fèi)級(jí)手機(jī)，通過(guò)中國(guó)電信天通衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；T-Mobile于2024年1月通過(guò)Starlink衛(wèi)星發(fā)送和接收短信，覆蓋美國(guó)、加拿大等地區(qū)；AST SpaceMobile于2023年4月基于低軌BlueWalker-3衛(wèi)星完成首個(gè)雙向語(yǔ)音通信，下載速度達(dá)14 Mbit/s 。截至2025年7月，全球已有超過(guò)20款手機(jī)支持衛(wèi)星通信功能，用戶規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。

手機(jī)直連衛(wèi)星的商用模式呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)。專用終端模式（如華為Mate60）需定制雙模終端，支持衛(wèi)星與地面網(wǎng)絡(luò)切換，業(yè)務(wù)以語(yǔ)音、短信為主 ；存量終端模式（如Starlink DTC）通過(guò)與移動(dòng)蜂窩網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商合作，共享地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)頻譜資源，基于先進(jìn)的衛(wèi)星相控陣天線技術(shù)降低手機(jī)天線收發(fā)的靈敏度要求，支持未經(jīng)改造的手機(jī)直連衛(wèi)星 ；標(biāo)準(zhǔn)化模式（如3GPP NTN）基于5G標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)終端無(wú)需改造即可接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，但尚處于技術(shù)儲(chǔ)備階段 。不同模式各有優(yōu)劣，專用終端模式用戶體驗(yàn)最佳但成本高，存量終端模式部署便捷但受限于衛(wèi)星技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化模式兼容性強(qiáng)但需等待標(biāo)準(zhǔn)成熟。

未來(lái)手機(jī)直連衛(wèi)星將向更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展。根據(jù)行業(yè)預(yù)測(cè)，2025年將實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音及數(shù)據(jù)服務(wù)，每波束下行速率2~4Mbit/s ；2026年將支持視頻通話和高速數(shù)據(jù)傳輸，速率提升至24Mbps以上 ；2030年市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)670億美元，中國(guó)正通過(guò)天通系統(tǒng)海外推廣（如老撾項(xiàng)目）建立全球產(chǎn)業(yè)生態(tài) 。技術(shù)挑戰(zhàn)集中在衛(wèi)星容量?jī)?yōu)化和星地頻譜協(xié)調(diào)，需產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同突破 。

手機(jī)直連衛(wèi)星的價(jià)值在于與地面通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，確保在關(guān)鍵時(shí)刻不失聯(lián)。隨著技術(shù)演進(jìn)和成本降低，手機(jī)直連衛(wèi)星將從"應(yīng)急通信"向"日常通信"轉(zhuǎn)變，成為移動(dòng)通信的標(biāo)配功能，徹底打破數(shù)字鴻溝。

高低軌衛(wèi)星融合的最新進(jìn)展

高低軌衛(wèi)星融合已成為星地融合網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展方向，通過(guò)整合不同軌道衛(wèi)星的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更全面的覆蓋和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

OneWeb與Eutelsat合并推動(dòng)GEO+LEO協(xié)同，成為全球首個(gè)提供GEO和LEO一體化解決方案的通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商 。該合并后計(jì)劃聯(lián)合規(guī)劃"一網(wǎng)"二代星座，通過(guò)高低軌衛(wèi)星協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)全球覆蓋的優(yōu)化和延遲的降低。例如，OneWeb的LEO衛(wèi)星提供低延遲、高帶寬服務(wù)，而Eutelsat的GEO衛(wèi)星提供廣覆蓋、高穩(wěn)定性服務(wù)，兩者協(xié)同可滿足不同場(chǎng)景的需求 。

Intelsat的新型平板天線支持多軌通信，通過(guò)軟件定義技術(shù)動(dòng)態(tài)分配頻段，適配不同區(qū)域的地面網(wǎng)絡(luò)頻譜 。該天線可在高速移動(dòng)下同時(shí)實(shí)現(xiàn)與高軌和低軌衛(wèi)星的通信能力，解決了衛(wèi)星通信與地面網(wǎng)絡(luò)的兼容性問(wèn)題。例如，在航空?qǐng)鼍爸校丝涂赏瑫r(shí)接入LEO衛(wèi)星的高速網(wǎng)絡(luò)和GEO衛(wèi)星的穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。

中國(guó)星網(wǎng)通過(guò)模塊化衛(wèi)星降低LEO部署成本，其GW星座計(jì)劃采用標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)設(shè)計(jì)，單星成本持續(xù)下降 。截至2025年7月，中國(guó)星網(wǎng)已完成14次發(fā)射任務(wù)，成功將56顆衛(wèi)星送入軌道，其中包括17顆試驗(yàn)星和39顆組網(wǎng)衛(wèi)星 。根據(jù)計(jì)劃，中國(guó)星網(wǎng)將在2030年底前建成"千帆星座"，部署超1.5萬(wàn)顆低軌衛(wèi)星，構(gòu)建覆蓋全球的通信網(wǎng)絡(luò) 。

高低軌融合的技術(shù)路徑主要包括三種：星間鏈路中繼、地面信關(guān)站中繼和混合組網(wǎng)。星間鏈路中繼通過(guò)衛(wèi)星之間的直接通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，減少對(duì)地面站的依賴，但技術(shù)復(fù)雜度高；地面信關(guān)站中繼通過(guò)地面站連接衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)成熟但覆蓋受限；混合組網(wǎng)結(jié)合兩種方式的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)全球覆蓋的優(yōu)化和延遲的降低，但需要復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)管理和資源調(diào)度。

高低軌融合的挑戰(zhàn)在于如何實(shí)現(xiàn)不同軌道衛(wèi)星之間的協(xié)同工作。例如，LEO衛(wèi)星的快速移動(dòng)導(dǎo)致衛(wèi)星與地面用戶之間的鏈路頻繁切換，而GEO衛(wèi)星的固定位置則難以適應(yīng)高速移動(dòng)場(chǎng)景。解決方案包括采用動(dòng)態(tài)資源分配算法、智能波束跟蹤技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥赃m應(yīng)調(diào)整等，以實(shí)現(xiàn)不同軌道衛(wèi)星之間的無(wú)縫協(xié)同 。

云網(wǎng)協(xié)同賦能衛(wèi)星通信的創(chuàng)新應(yīng)用

云網(wǎng)協(xié)同已成為衛(wèi)星通信與地面網(wǎng)絡(luò)融合的重要支撐，通過(guò)將云計(jì)算能力引入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效處理和傳輸。

亞馬遜AWS與衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商合作降低地面站成本80%，通過(guò)提供地面基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（GSaaS），用戶無(wú)需建設(shè)地面站即可使用衛(wèi)星通信服務(wù) 。例如，AWS地面站服務(wù)允許用戶利用其全球分布的基礎(chǔ)設(shè)施（包括光纖網(wǎng)絡(luò)），按分鐘支付天線接入費(fèi)用，大幅降低了衛(wèi)星通信的部署成本和使用門檻。這一模式已被多家衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商采用，如OneWeb在挪威地區(qū)的天線由KSAT托管，Intelsat推出基于云架構(gòu)的衛(wèi)星即服務(wù)平臺(tái)ADVANCE托管網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 。

微軟Azure連接衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋。微軟Azure Space業(yè)務(wù)提供可部署在世界任何地方的移動(dòng)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，支持衛(wèi)星通信與云計(jì)算的深度整合 。例如，微軟與Starlink合作，將Starlink衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)接入Azure云，為農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)提供高速互聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)；與AST SpaceMobile合作，將衛(wèi)星通信能力整合到Azure云平臺(tái)，為全球用戶提供端到端的通信和計(jì)算服務(wù)。

中國(guó)星網(wǎng)與云計(jì)算企業(yè)的合作也在加速推進(jìn)。例如，中國(guó)電信推出"天地翼卡"產(chǎn)品，將衛(wèi)星通信與地面網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，用戶可在全球范圍內(nèi)無(wú)縫切換；中國(guó)移動(dòng)與星網(wǎng)合作驗(yàn)證星上信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低軌衛(wèi)星與地面網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同；中國(guó)衛(wèi)通與中國(guó)移動(dòng)合作，通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)優(yōu)化衛(wèi)星資源的調(diào)度和管理，提高服務(wù)效率 。

云網(wǎng)協(xié)同的技術(shù)路徑主要包括三種：地面設(shè)施即服務(wù)（GSaaS）、網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)（SaaS）和應(yīng)用平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）。GSaaS模式通過(guò)共享地面站基礎(chǔ)設(shè)施，降低衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的部署成本；SaaS模式通過(guò)云平臺(tái)提供衛(wèi)星通信服務(wù)，用戶無(wú)需自建網(wǎng)絡(luò)即可使用；PaaS模式通過(guò)搭建面向垂直行業(yè)的服務(wù)平臺(tái)，基于行業(yè)特色應(yīng)用需求開(kāi)展增值服務(wù) 。

云網(wǎng)協(xié)同的創(chuàng)新應(yīng)用包括：衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理與分析（如遙感圖像處理、氣象數(shù)據(jù)分析）；應(yīng)急通信與指揮調(diào)度（如災(zāi)害救援、公共安全）；物聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控（如農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)）；云計(jì)算與邊緣計(jì)算結(jié)合（如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、AI模型訓(xùn)練）等 。這些應(yīng)用通過(guò)云網(wǎng)協(xié)同實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星通信與地面網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為用戶提供更全面的服務(wù)。

向6G演進(jìn)的星地融合技術(shù)路線

星地融合網(wǎng)絡(luò)正向6G演進(jìn)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化組織的推動(dòng)和技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)更全面的覆蓋和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3GPP Rel-17/18為星地融合奠定基礎(chǔ)。Rel-17引入了面向非地面網(wǎng)絡(luò)的5G NR標(biāo)準(zhǔn)，支持手機(jī)與高低軌衛(wèi)星直接通信 ；Rel-18新增E-UTRA NTN（4G衛(wèi)星接入）和星上邊緣計(jì)算能力，優(yōu)化QoS和移動(dòng)性管理 ；Rel-19/20將支持星上處理模式的5G NTN和6G NTN技術(shù)研究，包括基站上星、上行鏈路容量增強(qiáng)、下行覆蓋增強(qiáng)、廣播服務(wù)的服務(wù)區(qū)域通知能力以及NTN+RedCap等 。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定為星地融合網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化提供了技術(shù)支撐。

中國(guó)IMT-2030(6G)推進(jìn)組積極推動(dòng)星地融合標(biāo)準(zhǔn)化。該推進(jìn)組于2021年至2023年輸出了系列有關(guān)6G的技術(shù)文獻(xiàn)，包括《6G愿景與技術(shù)展望》《6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)白皮書》等，為面向6G的星地融合標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧 。此外，推進(jìn)組還組織了多場(chǎng)全球6G大會(huì)，促進(jìn)國(guó)際交流與合作，推動(dòng)形成全球統(tǒng)一的6G標(biāo)準(zhǔn) 。

星地融合的6G技術(shù)路線主要包括四大方向：星地融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、星地融合的無(wú)線傳輸、星地融合的組網(wǎng)技術(shù)和星地融合的頻率管理 。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，研究衛(wèi)星與地面蜂窩通信架構(gòu)的統(tǒng)一設(shè)計(jì)，從不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層次上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)融合，如支撐網(wǎng)絡(luò)融合、內(nèi)核網(wǎng)融合和地面接入互聯(lián)網(wǎng)整體融合 ；在無(wú)線傳輸方面，研究衛(wèi)星與地面蜂窩通信的統(tǒng)一空口設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)無(wú)感連接 ；在組網(wǎng)技術(shù)方面，研究小區(qū)間頻率規(guī)劃、多層網(wǎng)絡(luò)間自適應(yīng)路由等 ；在頻率管理方面，研究基于統(tǒng)一管理的網(wǎng)絡(luò)頻譜資源，星地間頻譜的協(xié)調(diào)管理機(jī)制等 。

6G星地融合網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)四大突破：全域覆蓋、場(chǎng)景智聯(lián)、智能協(xié)同和安全可靠。全域覆蓋通過(guò)整合高、中、低軌衛(wèi)星資源，實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋；場(chǎng)景智聯(lián)通過(guò)AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的智能調(diào)度和優(yōu)化，滿足不同場(chǎng)景的需求；智能協(xié)同通過(guò)星上處理和邊緣計(jì)算，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的柔性分割和敏捷部署；安全可靠通過(guò)量子通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)和可靠傳輸。

星地融合在全域覆蓋、場(chǎng)景智聯(lián)和軍事應(yīng)用中的市場(chǎng)前景

星地融合網(wǎng)絡(luò)在全域覆蓋、場(chǎng)景智聯(lián)和軍事應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)前景和應(yīng)用價(jià)值。

在全域覆蓋方面，全球衛(wèi)星通信市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)，2024年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)2000億美元，中國(guó)2024年市場(chǎng)規(guī)模896億元，預(yù)計(jì)2025-2030年低軌星座貢獻(xiàn)超80%容量增量 。傳統(tǒng)地面移動(dòng)通信僅覆蓋地球陸地面積的約20%，對(duì)應(yīng)全球表面積覆蓋率不足6%，覆蓋人口也僅占全球總?cè)丝诘募s70% 。星地融合網(wǎng)絡(luò)通過(guò)整合衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡(luò)資源，可將覆蓋率提升至90%以上，填補(bǔ)全球通信盲區(qū)。例如，中國(guó)星網(wǎng)GW星座計(jì)劃通過(guò)星上處理實(shí)現(xiàn)多軌協(xié)同，目標(biāo)在2030年底前建成"千帆星座"，部署超1.5萬(wàn)顆低軌衛(wèi)星，構(gòu)建覆蓋全球的通信網(wǎng)絡(luò) ；SpaceX的星鏈計(jì)劃已發(fā)射超9100顆衛(wèi)星，在軌正常業(yè)務(wù)狀態(tài)模式的衛(wèi)星超過(guò)7000顆，為全球用戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù) 。

在場(chǎng)景智聯(lián)方面，星地融合網(wǎng)絡(luò)為垂直行業(yè)提供了新的連接方式和應(yīng)用場(chǎng)景。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，衛(wèi)星通信與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)種植和智能管理，如山東蘋果園通過(guò)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)提升優(yōu)質(zhì)果率40%，巴西蔗糖企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化收割效率 ；在應(yīng)急通信領(lǐng)域，星地融合網(wǎng)絡(luò)為災(zāi)害救援提供了可靠的通信保障，如中國(guó)電信推出"直連衛(wèi)星全場(chǎng)景應(yīng)用"，支持不換卡號(hào)撥打衛(wèi)星電話，覆蓋國(guó)道318等偏遠(yuǎn)路線 ；在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，星地融合網(wǎng)絡(luò)為自動(dòng)駕駛提供了冗余通信保障，如曹操出行與時(shí)空道宇合作，將全球衛(wèi)星通信與高精定位技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)駕駛車隊(duì)的管理與運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)"永遠(yuǎn)在線，永不失聯(lián)" ；在遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域，星地融合網(wǎng)絡(luò)為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供了優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)，如通過(guò)衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和遠(yuǎn)程診斷。

在軍事應(yīng)用方面，星地融合網(wǎng)絡(luò)為國(guó)防安全提供了新的通信手段和保障能力。美軍計(jì)劃在2023-2027年花費(fèi)近130億美元開(kāi)發(fā)和采購(gòu)軍事通信衛(wèi)星，其中包括為有史以來(lái)第一個(gè)低地球軌道寬帶星座，以及少量定制通信衛(wèi)星，以增強(qiáng)或更換現(xiàn)有系統(tǒng) ；中國(guó)在南海島礁部署C/Ku波段衛(wèi)星天線陣列，實(shí)踐-20號(hào)衛(wèi)星測(cè)試Q/V波段通信（傳輸速率超1TB/s），具備軍民兩用潛力 ；航天科工的"行云"計(jì)劃和"鴻雁"星座可為軍事單位提供物聯(lián)網(wǎng)及寬帶支持，提升戰(zhàn)場(chǎng)通信能力和態(tài)勢(shì)感知水平 。

星地融合網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)前景主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：容量增長(zhǎng)、成本下降和應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展。容量增長(zhǎng)方面，低軌星座領(lǐng)域取得了跨越式的發(fā)展，相比世紀(jì)初（2001-2005年）的5年，2016-2020年的低地球軌道（LEO）通信衛(wèi)星數(shù)量實(shí)現(xiàn)近40倍激增 ；成本下降方面，單星質(zhì)量呈"K型"分化趨勢(shì)明顯，相比世紀(jì)初（2001-2005年）的5年，2016-2020年的GEO單星質(zhì)量增長(zhǎng)27.5%，LEO單星質(zhì)量則下降59.12% ；應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展方面，星地融合網(wǎng)絡(luò)將從傳統(tǒng)的通信、導(dǎo)航、遙感等核心領(lǐng)域，逐步向智慧城市、精細(xì)農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害應(yīng)急等新興應(yīng)用滲透 。

星地融合網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展展望

星地融合網(wǎng)絡(luò)作為未來(lái)通信的重要發(fā)展方向，將從技術(shù)融合走向產(chǎn)業(yè)融合，最終實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫通信。

技術(shù)融合將從5G體制兼容走向6G系統(tǒng)融合。5G階段，星地融合技術(shù)是體制融合階段，3GPP標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展路徑?jīng)Q定了星地融合在5G階段是體制兼容，即在已有5G標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)框架下實(shí)現(xiàn)星地融合優(yōu)化 ；6G階段，星地融合有望實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信系統(tǒng)與6G在系統(tǒng)級(jí)融合，通過(guò)衛(wèi)星與地面網(wǎng)絡(luò)的深度融合，實(shí)現(xiàn)任何人、任何物在任何地點(diǎn)、任何空間及任何時(shí)間無(wú)縫全球接入和漫游切換 。例如，中國(guó)星網(wǎng)計(jì)劃通過(guò)星上處理實(shí)現(xiàn)多軌協(xié)同，為6G網(wǎng)絡(luò)提供核心支撐 ；歐洲航天局推動(dòng)軟件定義衛(wèi)星技術(shù)，實(shí)現(xiàn)星上功能的靈活配置和動(dòng)態(tài)調(diào)整 。

星地融合網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化將從特定場(chǎng)景向大眾市場(chǎng)擴(kuò)展。初期主要面向應(yīng)急通信、偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋和特定行業(yè)應(yīng)用，如中國(guó)電信天通系統(tǒng)（200萬(wàn)用戶）和Starlink DTC（500萬(wàn)用戶） ；中期將擴(kuò)展至普通消費(fèi)者，如華為Mate60 Pro和T-Mobile的衛(wèi)星通信服務(wù) ；長(zhǎng)期將實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋，成為移動(dòng)通信的標(biāo)配功能，徹底打破數(shù)字鴻溝。

星地融合網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惖耐ㄐ欧绞胶蜕罘绞?，?shí)現(xiàn)"天地一體、萬(wàn)物互聯(lián)"的愿景，為全球用戶提供更優(yōu)質(zhì)、更可靠、更便捷的通信服務(wù)。

審核編輯 黃宇