天地一体多业务融合的物联网架构和关键技术

摘要：为了满足广域大容量低成本物联接入、工业时敏控制等多样化垂直行业物联业务需求，新一代天基物联网架构设计、技术研究和系统建设等工作正处于广泛研究和试验的阶段。在此背景下，在分析研究现状和需求的基础上，提出一种天地一体多业务融合的物联网架构，开展系统架构设计，以及多业务融合空中接口传输、导航定位一体和智能在轨边缘计算等技术研究，并提出一种面向低纬度地区的天地一体多场景天基物联网解决方案，为未来天基物联网技术发展和系统建设提供参考。

关键词：天地一体 ; 多业务融合空中接口 ; 通信定位一体 ; 边缘计算

0 引言

近年来地面物联网产业正在快速发展，随着5G和工业物联网等的部署，物联网正逐步迈向产业应用高峰期。受限于地域限制、地面基础设施建设成本高、周期长等因素，传统的地面物联网面向广域海量用户物联传输及广域连续性时敏控制等应用的服务能力有限。天基物联网发展需要应对卫星传输长时延、大多普勒等信道环境的挑战，以及星地基础设施共享困难等问题。为此，借助快速发展商用5G/6G移动通信技术、空间电子与高效计算技术，在传统天基物联网能力的基础上，提出天地一体多场景融合的新一代天基物联网系统架构，设计软件定义资源高效共享的天基物联系统；基于卫星5G空中接口协议和边缘计算技术，实现广域海量用户物联传输及广域连续性时敏控制服务等能力，在有限的卫星基础设施资源条件下，满足多样化天基物联业务的需求。

1 发展现状与需求分析

由于卫星通信具有覆盖广、全天候工作以及抗毁性强等优点，卫星物联网在数据采集、监控、跟踪定位、报文传递等方面展现出良好的应用前景。随着商业航天的兴起，国内