曹 欢 苏泳涛 周一青 丁雅帅 邱大伟 龙 隆

(*中国科学院计算技术研究所移动计算与新型终端北京市重点实验室 北京 100190)(**中国科学院大学 北京 100049)(***北京中科晶上科技股份有限公司 北京 100190)

0 引 言

近年来，包括地面移动通信、卫星通信在内的无线通信系统迅速发展[1-4]。2019年6月，我国工信部向运营商正式发放首批第5代移动蜂窝网络(the 5th generation of mobile cellular network, 5G)商用牌照，标志着我国5G地面移动通信网络正式进入部署运营阶段。但是，地面移动通信系统对偏远地区、山区、灾区、海域、空域等场景存在覆盖成本高昂或覆盖不到的缺陷。因此，仅依靠地面移动通信系统很难满足5G通信网络“信息随心至，万物触手及”的随时随地接入的总体愿景。而卫星移动通信系统具有天然的广覆盖、高可靠、大容量等优势，包括航天科工集团、中科院各研究所、第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project，3GPP)、国际电信联盟(international telecommunication union，ITU)、卫星5G(satellite 5G，Sat5G)联盟等在内的国内外各大科研机构和标准化组织提出在下一阶段5G网络中引入卫星网络[5]，以补充地面通信系统的不足，形成全球无缝覆盖的新一代宽带移动通信网络。基于此背景，近年来国内外研究组织针对5G与卫星融合的新一代通信网络的组网架构、应用场景、关键技术等方面开展研究[6]，并产出了一些成果。在3GPP关于非地面网络(non-terrestrial networks, NTN)的文献中对5G+卫星模式下的12种应用场景进行了定义[7]，阐述了卫星在这些场景中的重要作用。

尽管卫星通信系统在覆盖方面相对地面移动通信系统具有优势，但也存在一些天然的缺陷。……