庞立新，冯建元,2,4*，李 杰，周志成

(1.亚太卫星宽带通信(深圳)有限公司，深圳 518126； 2.武汉大学 电子信息学院，湖北 武汉 430072；3.中国空间技术研究院，北京 100094; 4.深圳市鹏城实验室，深圳 518052)

0 引言

自1901年马可尼发明无线电报以来，地面无线通信系统历经百余年发展，演进到当前能够支持每平方千米百万链接终端数、流量密度每平方千米数十Tbit/s、用户峰值速率数十Tbit/s的5G时代，通信容量、网络用户数量和单用户通信速率前所未有地提升，支撑了移动互联、工业互联、物联网蓬勃发展。然而，时至今日，地面无线通信系统覆盖地球表面的面积不足10%。在航空、海事及陆地偏远区等无陆地通信系统覆盖的区域，天基信息网络有着不可替代的作用，保障了最后的通信连接。

随着航天技术不断进步，新一代的天基信息网络由高、中、低轨卫星共同构成，其中，高轨卫星是指轨道高度大于20 000 km的卫星，通常使用地球静止轨道(GEO)卫星；中轨(MEO)卫星是指介于1 000～20 000 km之间的卫星；低轨(LEO)卫星是指轨道高度小于1 000 km的卫星。

不同轨道卫星各有优劣势，彼此协同组网具有互补性。高轨卫星虽然覆盖广、只用极少数量的卫星就能够实现全球组网，但是由于距地面远，传播损耗大，终端尺寸大，传播时延大；低轨卫星由于轨道高度低，传播损耗小，能够实现小尺寸终端、小时延的目标，但劣势是组网需要的卫星多，工程浩大，而这一点可以被高轨卫星所弥补。中轨卫星则是具有介于高、低轨卫星特点之间特性的卫星。

根据高中低轨卫星各自的特点，在未来天基信息网络中，高轨卫星承担天基骨干网功能，用于广域覆盖和连通不同卫星星座；……