“唯有先进科技+文化创意的完美结合，才会创造出新的经济增长点。”推荐深度阅读-- 2017年8月28日原创《“文化+航天”，会产生什么样的化学反应?》 2019年6月3日原创《“深不下去，融不起来”的困局，也许可以这样解……》 (卫网君温馨提示:点击标题可直达内容哦) 前文回顾: 【卫星+5G】卫星通信与地面5G的融合初探(一)【卫星+5G】卫星通信与地面5G的融合初探(二)作者 | 汪春霆 李宁 翟立君 卢宁宁 6 卫星5G融合的关键技术为了实现卫星通信与地面5G移动通信的有效融合，应对由于卫星高动态、大空间尺度、卫星功率及载荷受限等一系列挑战，需要在传输、频率管理及组网方面突破一系列关键技术。 6.1 大多普勒频移下的多载波传输技术在3GPP对于NTN的设想中，建议星地采用相似的多载波传输技术，而大多普勒频移是制约5G传输体制在卫星系统中应用的主要因素，尤其是在非静止轨道的卫星移动通信系统中，由于卫星运动引起的多普勒频移与卫星轨道高度、轨道类型、地球站纬度和在卫星覆盖区的位置具有一定的关系。当地球站看到卫星从地平面升起或消失时有最大的多普勒频移;当卫星移动到仰角90度位置时，多普勒频移为零，但变化率达到最大。 5G系统的基本传输体制仍为OFDM，OFDM和DFT-S-OFDM系统对频率偏移均非常敏感，很小的频率偏移都可能破坏子载波间的正交性，从而产生载波间干扰(ICI)并造成系统性能的严重下降[1]。一般来说，采用了频率同步算法后，要求归一化残余频偏不超过子载波带宽的5%。 由于归一化残余频偏的大小是相对于子载波的带宽而言，采用可变子载波带宽的设计方案可有效抵抗残余频偏对系统性能的影响。对于L频段来说，由于可用频带较窄，且需要支持码率低至2.4Kbps的话音业务，应采用15KHz或者更窄的子载波设计。其次，L频段要求较小的可用仰角(例如铱星系统设计最小仰角低至10°)，在L频段的形成的最大多普勒远大于15KHz，因此只利用常见的载波同步算法不能解决这种场景下的多普勒问题。在Ka频段，由于用户往往是宽带上网，可以采用较大的子载波宽度，且最小仰角较大(OneWeb系统要求为55°)，有利于对抗多普勒效应。如果设计超过2.4MHz的子载波，则30GHz载频、800Km轨道卫星运动造成的多普勒可以小于载频的5%。5G目前设计的最大子载波宽度仅为480KHz，更大的子载波配置对信道、编码的适配提出了新的要求。 采用星历进行预先补偿是另一个可行办法。卫星星历是一组描述卫星运动轨道某一时刻的轨道根数及其变化率的参数集。根据卫星星历可以计算出任一时刻的卫星位置及其速度星历可以利用广播控制信道BCCH发送到终端，终端可以利用该信息进行预先补偿。但是低轨道卫星的也存在轨道位置保持问题，其一般可控制在1°以内。系统设计中必须利用上述多种方案来综合解解决该问题。 6.2 面向卫星物联网的短突发传输技术物联网是5G系统的典型应用场景之一，在基于卫星通信的物联网系统中，系统带宽需求和限制应比地面IoT接入系统带宽更窄，以4G衍生的NB-IoT标准模式为参考，其基本带宽为200KHz，与5G刚刚确定的NR标准规范[2]的最小带宽颗粒度一致(即12个子载波);而时域上5G的NR标准也维持了0.5ms/1ms的时隙RBE资源颗粒度范围。但从卫星接入来看，由于受限功率约束、极长的传输时延特征更为明显，因此可以进行适配卫星的适应性改造，主要方向包括:降低频域RBE颗粒度，将其空中接口最小资源颗粒度降低为大约60KHz(4个子载波)或者更小，形成更窄带的广域接入;构建灵活的、可配置、可拉伸的短 突发信号波形，使得在长时延卫星信道下提高接入、捕获成功概率。同时，为对抗卫星传输的远距离空间传播损耗和星上载荷功放能力限制，卫星物联网还必须在短突发包长基础上实现相对地面更低信噪比的接收处理能力。文献[3][4]研究了基于LDPC码的极低信噪比接收问题。最后，卫星通信系统作为典型的功率受限系统，尤其通信链路性能因空间段功放能力受限而经常被非线性因素严重影响，从而导致通信链路处于典型的非高斯、甚至非平稳噪声/干扰传播环境中。如何对非高斯噪声进行有效学习和估计，良好适配卫星功放非线性约束下传输链路的高质量接收实现也是需要解决的问题。 6.3 面向长延时的HARQ优化技术如前文所述，卫星通信RTT长度通常超过了HARQ最大定时器长度，如何在卫星系统中将其与功率控制、FEC以及交织方案相结合是研究的一个热点问题[5][6]。
文章来源：《信息通信技术与政策》 网址: http://www.xxtxzz.cn/zonghexinwen/2020/0821/635.html
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