手机直连低轨卫星通信：架构、关键技术和未来展望

【摘  要】借助低轨卫星星座全时全域覆盖优势，手机直连卫星通信预期成为6G重要特征之一。首先介绍了手机直连卫星的测试验证、标准化与商业项目发展现状。其次，介绍了基于透明转发、部分可再生处理、完全可再生处理、集成接入和回传的四种手机直连低轨卫星网络架构及组网方式。通过分析手机直连低轨卫星网络场景下高移动性与大传输时延等带来的接入与传输问题，提出对地面移动通信体制进行适应性改进的关键技术方案。最后，探讨了未来手机直连低轨卫星发展发向和潜在思路。通过上述阐述与分析，提供未来发展手机直连低轨卫星通信的可行路径。

【关键词】低轨卫星通信；手机直连卫星；卫星网络架构

0   引言

IMT-2030（6G）推进组发布的《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》[1]提出，6G将利用天基实现陆地偏远地区、海上和空中覆盖，最终构建星地融合的移动通信网络。在星地融合背景下，第三代合作伙伴计划（3GPP, 3rd Generation Partnership Project）已开展支持手机直连卫星的非地面网络（NTN, Non-Terrestrial Network）的标准制定工作，预期为个人用户提供全球泛在接入[2-5]。

实现手机直连卫星通信的技术路线主要包括基于多模终端的方案、面向存量手机终端的方案以及基于3GPP NTN标准的方案。多模终端方案可视为目前卫