專訪郭正標(biāo)：同步5G演進，天基互聯(lián)網(wǎng)是衛(wèi)星通信體系整合“最優(yōu)解”

北京時間3月3日消息（高娟）人類對于科技的探索永無止境，在衛(wèi)星通信領(lǐng)域尤是如此。當(dāng)衛(wèi)星通信與5G融合又將帶來哪些變革？

日前，世域天基創(chuàng)始人郭正標(biāo)在接受C114采訪時表示，以地面移動通信體系來整合衛(wèi)星通信體系將是現(xiàn)實的并且也是大勢所趨。在他看來，衛(wèi)星通信和5G應(yīng)充分發(fā)揮好各自優(yōu)勢，在不同的場景下為消費者提供良好的服務(wù)才是正途。

同步5G，衛(wèi)星通信體系整合“正當(dāng)時”

我國首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信首發(fā)衛(wèi)星，銀河航天首發(fā)星，在軌30天后開展了通信能力試驗。銀河航天2月19日披露，這顆5G衛(wèi)星在國內(nèi)第一次驗證了低軌Q/V/Ka頻段通信能力，并取得了通信試驗的成功。

據(jù)郭正標(biāo)理解，目前關(guān)于5G衛(wèi)星概念還處于探討當(dāng)中，還沒有相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)出臺，當(dāng)下需要做的事情是積極在 IMT/ITU/3GPP層面多做工作，使之成為共識，移動通信標(biāo)準(zhǔn)化是件艱難的事情，要國際社會，國家間組織認同，需要天時地利各種要素集合，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)如能參與推動將具備核心競爭力。

另邊廂，美國聯(lián)邦通信委員會也于近日投票通過了一項計劃，即美國政府用97億美元買回衛(wèi)星公司使用的頻段，重新對電信公司拍賣，用于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

郭正標(biāo)表示，傳統(tǒng)意義上衛(wèi)星和地面移動通信系統(tǒng)之間沒有聯(lián)系，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通常是比較封閉的系統(tǒng)。但隨著衛(wèi)星通信技術(shù)本身的不斷變遷，這種關(guān)系也被徹底打破。“現(xiàn)在高通量寬帶衛(wèi)星也逐漸將技術(shù)水平提升到可以提供寬帶通信服務(wù)，這跟地面移動通信系統(tǒng)是一致的。”

地面移動與衛(wèi)星通信這兩套網(wǎng)絡(luò)在通信容量，用戶數(shù)目，覆蓋效率方面各有優(yōu)勢，未來有沒有可能出現(xiàn)一套系統(tǒng)結(jié)合各自優(yōu)勢來提供相關(guān)功能？

對此，郭正標(biāo)給出的答案是，“衛(wèi)星通信體系本身，它相對于體量更大的地面移動通信體系而言要封閉落后很多，所以以地面移動通信體系來整合衛(wèi)星通信體系將是現(xiàn)實的并且也是大勢所趨。”

在他看來，衛(wèi)星通信體系的整合“正當(dāng)時”，不需要等待或者考慮6G的其他訴求，直接在5G的演進系統(tǒng)中實現(xiàn)衛(wèi)星通信和地面通信系統(tǒng)的整合，即Beyond5G或Sat5G。

“5G的部分標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之后，它其實并未停滯，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一直都在演進。比如基于5G現(xiàn)有核心網(wǎng)和空口基礎(chǔ)上發(fā)展衛(wèi)星通信技術(shù)。不過最近的一些聲音也在討論是否在6G的框架下實現(xiàn)這一目標(biāo)。”郭正標(biāo)認為，如果一個系統(tǒng)整的東西太多太復(fù)雜，推進速度會很慢。如果天地一體化要完全走6G的方案，恐怕10年內(nèi)都難以付諸于實踐。

此外，郭正標(biāo)補充道，衛(wèi)星通信和地面通信應(yīng)充分發(fā)揮好各自優(yōu)勢，在不同的場景下為消費者提供良好的服務(wù)才是正途。

“指望用衛(wèi)星通信完全取代地面通信是不現(xiàn)實的。”郭正標(biāo)強調(diào)，有一點特別值得警惕，那就是衛(wèi)星通信技術(shù)進步，尤其是高通量寬帶衛(wèi)星，可以很大程度取代地面蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)，特別是一些落后地區(qū)落后國家。他們對于國家安全的概念并不是那么強烈，更希望能利用現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而不是重新建立一套光纖或者蜂窩網(wǎng)絡(luò)。

最優(yōu)解，尋找天空一體化的“平衡點”

人們普遍認為，互聯(lián)網(wǎng)的未來在于衛(wèi)星。

進入5G時代后，地面基站依然很難覆沙漠、海洋等所有區(qū)域，低軌寬帶通信衛(wèi)星恰恰可以解決全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋和接入的難題，有望讓全球處于信息貧困的40億人接入網(wǎng)絡(luò)世界。

據(jù)了解，美國的SpaceX和英國的Oneweb都已開始行動，計劃發(fā)射大量衛(wèi)星組成龐大星座，其數(shù)量之多是沒有先例的。SpaceX已經(jīng)發(fā)射了240顆衛(wèi)星，計劃發(fā)射1.2萬顆；Oneweb目前只有6顆衛(wèi)星在軌道上，但從近日開始它會大量發(fā)射衛(wèi)星，計劃發(fā)射650顆。

在談到天空是否能夠取代地面，是否能保持平衡甚至可以正面PK問題時，郭正標(biāo)表示，目前看來優(yōu)勢在于地面。

人類社會依附地面而存在，這是現(xiàn)實，也是必將長期維持的基本狀態(tài)。長期而言，地面移動通信的體量和服務(wù)對象、服務(wù)能力也遠遠高于天空。低軌衛(wèi)星星座目前看來是提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)容量的唯一途徑，本質(zhì)上是它距離地面更近，所要克服的空間損耗更低。

而通信本質(zhì)上是能量利用和效率的問題，無線通信和光纖通信都是一樣。但是能量的利用和效率，以及電磁波的波粒二象性，將決定這個關(guān)系保持著如何的平衡。

郭正標(biāo)不相信SpaceX的星鏈系統(tǒng)能夠打敗地面通信系統(tǒng)，正是基于這樣的考慮：單一的衛(wèi)星運營商很難贏得過地面運營商，脫離地面運營商就不是大融合。除非只有一種可能，天地一體化的運營商，自己有地面也有天空，而天空占主導(dǎo)，但這基本上不可能。

在談到衛(wèi)星通信值不值得大規(guī)模部署時，郭正標(biāo)強調(diào)，“衛(wèi)星通信本質(zhì)上，是無線通信在有限面積的光伏板所產(chǎn)生能量的利用效率問題，如果它的容量上升到在覆蓋效率下可以跟地面無線通信網(wǎng)，甚至光纖網(wǎng)正面競爭的時候，它就有了大規(guī)模部署的價值。”

“SpaceX的全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)首先是一套自我畢竟封閉的系統(tǒng)，從衛(wèi)星通信體系到平臺和終端都自己實現(xiàn)，跟更加開放性，更加國際化的全球移動通信體系背道而馳。”郭正標(biāo)認為，天空一體化的最優(yōu)解應(yīng)該是基于現(xiàn)有的以IMT/3GPP/IEEE這類國際化標(biāo)準(zhǔn)體系來構(gòu)建天基互聯(lián)網(wǎng)。

星鏈追求的完全控制，全星間鏈路到今天仍然存在巨大風(fēng)險，特別是對于中國這種沒有辦法全球建站的國家而言難上加難。世域公司提出的天基互聯(lián)網(wǎng)方案是適合我國國情，也是天空一體化的最佳“平衡點”。

“我們?nèi)诤狭说孛?G核心網(wǎng)和移動基站端來提供絕大多數(shù)數(shù)據(jù)回傳，是一個Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)方案，并且開創(chuàng)性的使用小平臺路由微波鏈路的星間網(wǎng)絡(luò)來提供航空即海洋上的數(shù)據(jù)連接。另外我們的衛(wèi)星星座構(gòu)型設(shè)計，部署數(shù)目也沒有夸張到42000多顆，而是更加科學(xué)的3000多顆。”郭正標(biāo)指出，這一方案后期也被像亞馬遜Kuiple的項目采用。

衛(wèi)星通信本質(zhì)上，是無線通信在有限面積的光伏板所產(chǎn)生能量的利用效率問題，如果它的容量上升到在覆蓋效率下可以跟地面無線通信網(wǎng)，甚至光纖網(wǎng)正面競爭的時候，它就有了大規(guī)模部署的價值。

郭正標(biāo)透露，世域公司擁有相當(dāng)優(yōu)秀的系統(tǒng)設(shè)計和大規(guī)模仿真的能力。“公司從2016年開始就一直在推動基于地面移動通信網(wǎng)絡(luò)的軟件定義核心網(wǎng)和基于5G的空口自適應(yīng)接入標(biāo)準(zhǔn)的非地面接入網(wǎng)系統(tǒng)來實現(xiàn)這一步驟。目前我們正在從無人浮空騎，低軌衛(wèi)星星座多個路徑布局。2017年推動的江蘇一號實驗衛(wèi)星是國際上第一個基于5G空口的毫米波通信實驗衛(wèi)星，開創(chuàng)了行業(yè)先河。”

找準(zhǔn)定位，進一步推動5G+天基互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

在業(yè)內(nèi)召開的小衛(wèi)星技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化論壇上，郭正標(biāo)在演講報告中曝露了一張“5G+天基互聯(lián)網(wǎng)+空間計算”融合的技術(shù)需求圖譜。當(dāng)中，涵蓋了衛(wèi)星、太空路由、通信協(xié)議、電磁頻譜資源、波束控制、載體、地面站、應(yīng)用端、空間計算等九方面具體內(nèi)容。在我們看來其中任何一個內(nèi)容拿出來都是大工程，我們作為初創(chuàng)企業(yè)在推動融合技術(shù)的發(fā)展過程中，角色應(yīng)該如何定位？

郭正標(biāo)表示，首先我們認為我們一定要找到自己的定位，就是民營企業(yè)必須搞市場和服務(wù)來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，而不是完全依賴政府投資和扶持，衛(wèi)星運營一定是我們的核心角色。

其次，作為民營企業(yè)要想在產(chǎn)業(yè)當(dāng)中具備競爭力，必須在核心技術(shù)層面掌握話語權(quán)。郭正標(biāo)認為，通信標(biāo)準(zhǔn)化和衛(wèi)星產(chǎn)品定義必須自己掌握。目前我們在國際國內(nèi)輸出了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化建議，也得到了一些認可，接下來還將進一步成立專業(yè)的推進工作組落實這些建議，和大家一起推動它們成為國際標(biāo)準(zhǔn)。

此外，對于產(chǎn)品定義本身，我們認為民營創(chuàng)業(yè)公司能力所及，不一定一口氣就談發(fā)射幾百上千顆衛(wèi)星，可以先把一顆衛(wèi)星做好做出來，驗證可行性并且掌握大規(guī)模復(fù)制的生產(chǎn)線技術(shù)即可；后期，可以跟社會各界一起共享共建。

2019年，對于世域天基是高速發(fā)展的一年。在標(biāo)準(zhǔn)化層面，世域天基推動的NonT-Ran非地面接入網(wǎng)的推廣和普及工作，在聯(lián)通，大唐，電科，航天，中科院等多個通信體系內(nèi)做演講和交流。在中科院軟件定義衛(wèi)星大會等重要場合做論文匯報。論文還參加入選了歐洲第一屆航天會議這類國際化的平臺。

在衛(wèi)星產(chǎn)品方面，世域天基開發(fā)了一款VLEO衛(wèi)星，該衛(wèi)星主要布局300-400Km超低軌道。據(jù)郭正標(biāo)介紹，它采用全球首創(chuàng)的堆疊發(fā)射方式和衛(wèi)星構(gòu)型，可以更低成本降低衛(wèi)星價格，提高一箭多星的攜帶數(shù)量。目前，世域天基與航天科技、星河動力、藍箭等民營航天企業(yè)的火箭都展開了適配器層面的合作。

此外，世域天基在載荷方案上更進一步實現(xiàn)了基于碳化硅片上天線的設(shè)計，提出來了相關(guān)工藝可以實現(xiàn)更低功耗更高效率的數(shù)字多波束天線，并且緊密的和產(chǎn)業(yè)鏈一起協(xié)同，推動相關(guān)三代半導(dǎo)體工藝的落地和實現(xiàn)。

郭正標(biāo)透露，在服務(wù)和產(chǎn)品周邊的開發(fā)上，我們希望自身可以具備一定的現(xiàn)金流能力，持續(xù)鍛煉團隊開發(fā)實力。此外，公司也做了一些航天科普相關(guān)的產(chǎn)品，開發(fā)了全國首個民營企業(yè)推出的火星探測器項目。

“新型空間基礎(chǔ)設(shè)施以后必將成為資本投資布局的重點領(lǐng)域。它可以不需要在當(dāng)事國布局太多的基站，就能夠把云計算和大數(shù)據(jù)的產(chǎn)能輸出出去，讓中國優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)成為國際服務(wù)。”郭正標(biāo)透露，“接下來我們也會利用一些區(qū)塊鏈基金，產(chǎn)業(yè)基金，社會資本來實現(xiàn)這一目標(biāo)。”

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