谢谢主持人的介绍，非常高兴有机会来到我们无线谷，跟大家交流一下我们团队在卫星物联网方面的心得。

我讲的是低轨卫星物联网特点和关键技术。我的汇报主要是从三个方面来介绍，前面做一个影子，给大家做一个铺垫，因为在座一部分是搞卫星的，目前卫星通信发展比较迅速的是低轨卫星通信这一块，目前从技术方向上来讲，分为三大类，分别是宽带卫星通信，宽带化的特点，一个是应用模式上来讲，目前主要第二列来讲，应用模式上来讲，宽带上面也介绍到了，刚才发展的重点，宽带网络是互联网方面，比较高的频段是美国的web，太空穿梭公司，第二个是主要是面向个人在全球范围内解决一个移动通信的问题，主要是解决实时，窄带互联网接入，第一代主要是美国的两大系统，一个是E系统，一个是全球星。第二个是小L系统，是有别于大L的，能够打电话的，小L只能传数据，不能打电话，工作频率一般在1G以下，最典型的特征是，目前真正建成全球性的，到了目前，大家可能了解到国内商业航天非常火爆，目前侧重的方向都是在小L开展了很多的业务，相对来说这个表上可以看到，大L型的成本是非常高的，一般情况下都是几十亿美元计，小L系统，相对来说成本低很多，小L起步相对比较低一点，这是目前已经建成。用现在时髦的话来说，当年主要是解决视频采集，现在叫做物联网。

卫星数有一个基本的作用，到了2010年以后，因为传统的系统是九十年代提出来的，过去20年之后，2010年提出了新一代的L，典型代表就是一网系统，全球的一个宽带互联网接入，这个系统计划一直在变，目前获得的数据，就是整个星座数是2680颗。一开始是648颗卫星，后来涨到720，后来又涨，目前是真正开始建设，是有可能建成全球低轨互联网系统。

第二个是马斯克发起的，目前宣称是一万多颗卫星建一个全球系统，特朗普说的，不搞5G，直接搞6G，出发点，就是美国航天技术比中国先进很多，希望一步跨过一个阶段，因为5G方面没有什么优势。马斯克说有大量的卫星，卫星作为基站在天上，为全球提供服务。目前4404颗，主要针对还是低轨的，目前在电联正式登记的，有很多计划还没有得到电联的认可，后面是小一点，软件业投资的。最下面是从国内低轨宽带方面，一个是航天科技的红燕（音），一个是航天科工的红云（音），后面一个系统规模小一点，已经发了第一颗星了，不知道能力怎么样，最起码用这个名称也发上去了，证明了存在。

不管怎么说，新一代的系统，我们知道从2011年开始到现在，目前计划是在2020年左右，希望能够开始组网提供服务，大家看到目前炒得比较热，都是试验性，都是提供服务的，真的要谈提供服务还要几年时间。

第一个星座来讲，目前是三个技术路线，如果说你想提供全球互联网服务，走的是宽带L路线，典型的特征是高频段，用物理通信的技术来提供一流的服务。第二种是针对大L的，移动通信的体系。是可以放到卫星上的模式，大L就是4G、5G的路线，移动过程中的窄带通信。第三个如果是这样，我们未来想以物联网业务为主的话，显然主要走的是小L的服务路线，今天我们想接下来跟大家交流的。

这是第一个方面的介绍，第二个方面，我们跟大家简单介绍一下，为什么说我们要做物联网。物联网大家作为日常生活一部分，未来网络讨论非常多，对卫星物联网来讲，跟地面物联网，第一个民用利用价值肯定有的，第二个是军用价值，发展卫星物联网有两方面的意义。

2017年物联网元年，实现物的连接超过了人的连接，应该说现在很多国家专网的劳拉体制为代表的一些系统，公网MBRT，窄带物联网，发展非常快。在地面有重大经济需求的地方，基本上都得到了广泛的应用。大家说地面物联网发展非常好，我们为什么还要建卫星物联网？实际上无论是走授权公网体制的MBRT，还是走非授权频段的，专网体制劳拉为代表，实际上要实现向用户提供物联网服务基本前提是必须要有基站，光有基站也是不够的，还需要一个网络，地面一般情况下要有光纤网络，把所有的基站互联起来，才能向用户提供服务。

实际上我们知道世界上有很多地方是建不了基站的，最典型的地方，地球上海洋面积70%，陆地面积30%，陆地面积还有山区、沙漠、森林、草原，这些地方地广人稀，也是不适合建基站的。在一些用户稀少的地方，我们建一个基站是需要成本，如果没有用户，电信值app值非常低的话，成本是很高的，这是经济方面考虑的。还有一个我们国家也是多发灾难的国家，一发生自然灾害，一旦光缆断了，即使基站不被损坏也不能用，容易受各种自然灾害的影响，如果大家讲物联网真的是智慧地球，或者军事要求来讲，需要无线连接的，光靠有线显然是不行的，是根本没办法运用的，无线手段，卫星是目前最好的一种手段，最经济，也是最可能的一种手段。

还有一个简单的数据，目前地面网覆盖范围，美国和中国覆盖了国土面积20%，目前我们全球地面网覆盖范围大概是全球表面积的3%左右，97%未来只有靠卫星。所以说建物联网，作为地面物联网的延伸和补充，是实现物联网全球覆盖唯一的手段，或者唯一经济手段。当然了，我们要说清楚的是，是一个唯一手段，但是在业务量上，可能卫星物联网的业务量非常小，因为卫星物联网可能覆盖了90%以上的面积，但是用户数可能只有千分之一或者万分之一，我们是讲范围，卫星讲的是覆盖的广度，密度比地面密度低很多，只有用户密度低很多，这就是为什么组建卫星的物联网。

卫星物联网，有两种，一种是高轨，一种是低轨，高轨已经得到使用，比如说国外的系统叫（ 英语），收购了物联网的公司，提供物联网的服务，给海上船舶，轮机、集装箱监测等等。国内物联网提供服务的系统也有，比如说北斗，现在北斗在为渔船，还有交通车辆装了北斗的监控。另外我们的天通系统也上来了，目前天通只是电力，天通电路运营业务开展之后，物联网的支持会大大提高，这两个都是高轨的。

对我们国家或者对国外来讲，高轨系统有了，为什么还要低轨呢？从下面几个方面来讲它的必要性。第一个很多物联网业务，5G的几大愿景，第一个就是增强宽带，显然不是卫星能做的，后面两个UR，低时延高可靠和大规模迅速连接，其中一个指标就是时延，时间敏感性业务，选择高轨，轨道高度高，传播时延大，低轨传播时延比较低，对时延敏感性业务来讲，这方面是有优势的。

第二个高可靠性在3万6千公里的物联网追求是低功耗、长寿命，对小型化方面是有优势的。

第三个，高轨卫星，无论是北斗还是天通他们在赤道上空，地球是一个球形，南北两级是盖不到的，高轨卫星是有缝的，低轨卫星是有效的手段，可以实现全球无缝。另外一个是电天通，在城市地区或者峡谷地带，因为对于中国来讲，我们有一个数字叫南山效应，我们的卫星在南边，如果你南边有一个山，有一个树挡着不行，如果有一个卫星，你只要看到一个天，低轨卫星会从天上走过，你就可以把信息发给周围的人。

最后一个可能是人力资源非常紧缺，尤其是高轨卫星尤其紧缺，当然低轨也紧缺，不管怎么说，到解决低轨卫星，你要想到美国上空发一个高轨卫星，给你一个频率是非常难的，低轨卫星是有可能的。

从目前来看，国外的情况我们刚刚说过了，国外第一代Lridium已经得到了应用，世界上有海洋监测的系统，都是物联网的应用。目前国外建设的系统也非常多，澳大利亚的Fleet，美国的Kepler公司等等，他们都已经发上去了，严格意义上来讲目前都只是做试验，没有真正开始大规模的使用。都是2020年以后才会开始使用。

对国内来讲，北斗也好、天通也好，在未来的几年内，利用这两大系统提供物联网应用，应该会得到一定的发展。除此之外，低轨系统做了一些试验，国家这几年应该说这方面的投入也比较大，我们国家的天基接入网，有鸿雁、行云，还有很多的九天卫星，国电高科，一大堆几十家。大学科研机构也很多，即将发射或者已经发射上去，各个地方有很多，有很多的一号卫星，要么就是遥感，要么就是物联网。

这几年无论是军事的，还是政府的，以及民用航天或者商业航天，卫星物联网是发展的一个重点方向。

给大家介绍了一下基本的情况，下面来讲一下，主要给大家介绍低轨卫星物联网有哪些特点和需要解决的关键技术。我们讲的特点主要是针对地面物联网的，跟地面物联网相比，第一个特点就是覆盖范围上来讲，地面一个基站覆盖是公里量级，卫星来讲覆盖范围是千公里量级，单位面积上跟卫星物联网来讲，密度会很低，整个加起来之后，用户量还是不够的。第二呢卫星是一个高运用的，低轨以每秒40公里的速度，在轨道上高速运动，时延是变化的，全部损耗也是变化的，跟地面的连接关系是变的，不像地面网，建好之后，你跟网络的连接关系是不改变的，卫星跟地面网接入一直在发生改变，地面的结构一直在变化，切换是频繁的，这是相对跟地面不同的。

另外从具体上来说，地面物联网是公里量级，卫星是千公里，传播跟地面相比，同样条件下，你还要满足低功耗，对物联网品质设计带来挑战，时延长很多，不能用互联网交互模式来做，那样协议会非常低效。第三，卫星在天上运行，是受很多条件限制，包括重量、体积、功耗等影响卫星的三大要素，首先是要，新的器械的限制，使得资源的限制导致一个卫星的处理能力非常有限，另一方面卫星在全球使用。所以你不想干扰卫星使用的频率，必须在全球是唯一的，换句话来说频率资源也是受限的。如果频率做不到唯一，你发的不是非常大，所有给你的系统，都是互相干扰，谁也无法工作。功率也是受限的，卫星在天上，是靠太阳能发电，面积这么大，产生的功率就这么大，你不可能发很大的功率来满足通信的需求。

最后一个特点，制约目前卫星物联网小型化很重要的问题就是，同频干扰的问题，也就是没有频率可用的问题，在座的像陈总和丁总，现在卫星最大的问题是没有频率。对卫星来讲呢，每颗卫星一直在走，对地面所有的用户，如果同样频率的话，不会产生互相干扰，卫星要用这个频率，一定要所有国家，所有用频单位要跟他协调，人家同意你才能使用。难度是非常大的。

第二，在重点服务区域有没有可能，因为物联网肯定要解决小型化，低功耗问题，能不能做一些频率保护，在我们的能力范围之内，把背景噪声降下来，才能使我们小终端用得好，要不然很难用。第三个在国外不能用的前提下，从技术体制上设计，你不能干扰人家。我即使用，对你也是无害的，你对我发电干扰，这方面当然，不管怎么样，这是必须要面对的，如果这个不解决也很难用。

这个是我们讲的国外的一些特点，下面我们讲，围绕这些特点，我们需要解决的关键技术，一个是MRT的架构，一个是劳拉的架构，谁都可以做。

卫星物联网怎么来弄？首先要参考地面物联网的特点，同时也要参考到，因为天上已经存在三大卫星通信了，怎么把卫星通信架构和物联网通信架构相结合，体系是需要研究的。目前的新形势下，重点需要解决的问题，我认为一个是解决天地一体，一个是解决军民融合的问题，卫星互联网是整个物联网的一部分，所有的信息最后能够融入到互联网中去，跟地面物联网，绝大部分用户所处的物联网联合起来，变成用户看到，实际上物联网是落是两张网，我们看到是一个。军民之间业务差别是非常大的，如何满足不同差异化的需求。

第二个物联网相对传统的卫星通信的特点就是海量连接，传统的微信通信网用户数很有限的，目前世界上最大的卫星通信网也就是一两万，我们卫星网的规模一般都是几百个，几十个，超过一千个在我们国家也不超过三个。某种意义上都是小规模的，传统，我们的网络管理技术，运用控制技术都是针对小规模，对于海量用户连接条件下，怎么来保证我们海量用户的随意接入。

还有一条，我感觉要解决两方面问题，怎么让用户随意接入，物联网终端很多都是傻瓜式，你不能给他非常复杂的功能。怎么保证上星用户做到随意接入。第二个呢，大容量并发信号可靠接收，物联网成本是非常便宜，是靠海量用户挣钱，卫星也在走这一条道，有更多的用户这条系统才更有价值。显然用户多了之后，带来一个问题是什么呢？一个卫星的转换，按照地面化的基站，不可能给用户很多的限制，要随意接入，用户大了发生碰撞的概率大大提高了，传统卫星体制设计不发生碰撞就是无法接收到的。显然在卫星物联网如果还是用这种机制去做的话，显然是走不通的。我们需要解决的什么呢？首先承认在卫星物联网从信号碰撞是一种常态，你要在碰撞条件下，怎么保证信号的接收。当然有一些关键技术，还有信号分离技术，这些都是可用的手段，国内外目前这方面研究也比较多，如何来解决大容量并发信号发生碰撞条件下如何实现信号的检测问题。

第四个技术叫资源的动态管控。物联网业务种类非常多，我们从通信的模式上来讲，一个是单发的，采集类的，就是发，第二个是双向交互型的，还有是双向广播型。另外从时效性来讲，时间不敏感性，水平气压采集，晚个半小时也无所谓。如果有些特殊的行业，是不能这样的。还有一些互联网业务是抄表性的，一天几十个bt就够了，你有视频间，有编剧管控，物联网严格意义上统称物联网，里面非常得非常多，不同的专类，业务特征，物联网跟传统卫星最大的不同，传统卫星首先要选址，找一个合适的地方建站。物联网是抛洒式的，飞机一抛洒去了全部都有了。

还有传输体制设计，前面介绍的，国内外大量的企业和公司单位，都要建成物联网，必然面临着频率没有，很多系统肯定同频工作，同频工作结果是都是为各自干的，低功耗还有低成本，要参考地面的体制，还要结合卫星的特点，还要分析不同用户和场景，业务性质不同，不可能说一种互联网终端这是不可能的，还有分种类的。

物联网来讲，第一个要让一个网络为更多人业务提供服务，这个网络必须是要高效，低效怎么保证用户量呢，高效通信协议，我们解决第一个，协议一定要是大时延，另外地面是永远想要卫星终端的问题，要尽快用起来，不能开机很长时间，处理能力比较弱，这些都有影响，使得设计一个协议能够保证高效的通信。

第二个，有些用户可能是有要求，希望物联网终端是安全的，因为物联网是无人值守，使用产品不可控。使用场景不可控，安全防护的机制方面也是不合适的。这方面就是，我们目前想到，我们认为这些东西需要做的，当然有些已经做了，有些还没有完全开始做，但是我们国家来讲这些东西不应该需要做。

最后我们说物联网得到广泛的关注，未来网络，物联网是一个重要的方面，今天主要是跟大家交流一下在物联网方面的体会，不足之处请大家批评指正，谢谢大家！