近日河南洪灾导致部分通信基站被迫临时退出服务，灾区也暂时出现一些通信“孤岛”。记者7月27日获悉，国内首次完成低轨宽带通信卫星与5G专网融合试验。北京邮电大学专家认为，未来5G与卫星互联网的融合除了可应用于城市与乡村，还有望加速服务于水灾、震灾等应急机动场景，因为卫星互联网的地面信关站网络信号覆盖范围超过1000公里。
这次北京邮电大学信息与通信工程学院与银河航天在北京、济南两地成功开展了国内首次低轨宽带通信卫星与灵巧5G专网的融合测试，试验解决了异地专网通信对地面光纤基础设施的依赖问题，实现了低轨卫星网络与地面5G专网的融合，迈出了多场景通信服务落地的新一步。
在试验过程中，低轨卫星连同地面卫星终端和地面站构建起了北京、济南两地5G专网间的骨干网络。在北京，北京邮电大学的学生戴上一副VR眼镜，通过这一卫星互联网开始精准操控约400公里外位于济南工业互联网研究院的无人平台。两地几乎同步，济南研究院实验室中机器人的机械臂瞬间活了起来，开始进行物体夹取与移除等作业。很快，一只光滑的玻璃瓶被机器人稳稳的拿了起来，并送至几米外的指定位置放好。
“这次测试的端到端最小时延仅有20毫秒，整体通信时长7分钟，试验过程中济南场地传来的全景视频画面清晰无卡顿，机器人操作流畅，顺利完成了全向运动控制等功能。”银河航天星座系统架构师林广荣说。
记者了解到，该技术试验依托银河航天自主研制的中国首颗通信能力达48Gbps的低轨宽带通信卫星、地面信关站、卫星终端和测运控系统，以及北京邮电大学彭木根教授团队联合研发的高机动、轻量化的基于云小站的灵巧5G专网。
今年以来，北京邮电大学信息与通信工程学院执行院长彭木根团队与银河航天已开展了一系列低轨卫星和5G网融合的功能验证，重点进行了超远距离无人平台操控和全景视频监控等领域的可行性评估。
彭木根介绍，灵巧5G专网能有效解决传统蜂窝网络对站址资源需求高、网络规划优化复杂、设备昂贵等问题，通过内嵌基站功能自适应迁移和网络自组织模块，高效抑制基站间干扰和无线回程受限等挑战。
相比于普通4G、5G基站覆盖面积不过几公里，且基站依赖地面光纤连接，卫星互联网的地面信关站覆盖范围则可超过1000公里。换言之，只要周边1000余公里范围内还有任何一个低轨卫星的地面信关站在工作，大众就可以通过5G专网基站继续进行通信，满足中小范围灾害发生时的应急通信需求。
在彭木根看来，灵巧5G专网即部署即用，与4G网络相比，在容量、时延和连接数方面性能显著提升了至少一个数量级。他表示，除了日常通信场景，未来灵巧5G专网与低轨宽带卫星深度融合可以有更广阔的应用场景，有望服务于国内多种灾害的应急机动场景，以及科考、海洋开发等领域。
事实上，当前全球网络覆盖面临诸多难题，仍有近30亿人尚未接入互联网。其中重要原因在于，全球很多复杂地势地貌下难以铺设传统地面通信网络，如山区、海岛、沙漠等。此外，在洪水、地震、泥石流等自然灾害情况下，传统地面网络更难以满足应急救援的用网需求。
相对而言，未来灵巧5G专网与低轨宽带卫星深度融合后，有望具有低成本、易部署、高机动、轻量化等特点，其可为偏远地区和应急场景提供5G通讯保障。
记者注意到，当洪水肆虐，道路损毁严重时，传统的应急通信车也无法进入，常规敷设的光缆传输也很难保障，此时三维立体通信网络的优势得以集中凸显。如翼龙无人机的空中基站，以及卫星通信在近日应急救灾中相继大展身手。
林广荣表示，卫星通信有着能突破地形地表地貌等限制的特性，具有广覆盖的特性，在满足应急救灾等公共需求作用凸显。此外，低轨宽带通信卫星相比高轨卫星，具有低时延、大带宽等特性。未来随着卫星互联网的加速建设，将有望在地面通信基础设施被破坏的灾害面前，快速及时地提供全时全域应急网络接入服务，保障人民群众生命安全，并更好的支撑我国天地一体化网络建设。
据介绍，后续北京邮电大学与银河航天还将继续开展灵巧5G云小站和轻量化核心网功能上星等试验验证工作。
图片来源：银河航天
