最近我在學習一本書，關注一件事。

學習的書是《星地融合移動通信系統與關鍵技術》，這是陳山枝團隊所著的業界首本星地融合移動通信專著。

為什么要學習這本書？身為科普作者我得緊跟學術進展，浩如煙海的文獻看不過來，我的竅門是盯住行業領軍人，因為領軍人的態度在很大程度上反映著科技走向。

陳山枝老師是中國信息通信科技集團的總工程師、科技委主任、無線移動通信全國重點實驗室主任，他就是我國星地移動通信領域的領軍人。

關注的一件事，就是中國衛星互聯網的未來，它會是中國版星鏈？還是跟星鏈不同的全新系統？這是個大問題。

我正在學習的這本書，恰好完美地回答了這件事。

這本書是學術專著，外行人看不懂，我盡力做個解讀，希望能有所幫助。

首先，以4G、5G為代表的地面蜂窩移動通信網絡大獲成功，深刻地改變了人類的生產和生活方式。

而地球上71%的面積都是海洋，地面上也遍布著高山、沙漠和森林，這些地方沒有地面基站信號。

而且光纖和基站的抗毀性較弱，遇到地震、洪水就會中斷，衛星通信系統作為地面網絡的有效補充，其意義非常重大，是人類社會的確定性發展方向。

衛星通信可以分為三個發展階段，第一個階段窄帶星座組網。例如運行在778公里高度的66顆衛星組成的銥星系統，率先實現了天基組網，并在全球建立了12個信關站，實現了通信業務落地，這是個偉大的創舉。

第二個階段是高通量衛星。2000年以后，衛星通信技術有了突破，利用之前相同的帶寬可以實現幾十倍甚至上百倍的傳輸速率，通信衛星速率達到Gbps甚至Tbps，每比特的成本大幅度降低，衛星通信的競爭力顯著上升。

第三個階段是寬帶巨型星座組網，大家耳熟能詳的就是星鏈。

那問題來了，我們正在發展的寬帶巨型星座，是不是中國版的星鏈？

這本書認為不是，中國發展的是超越星鏈的星地融合移動通信新模式。

目前衛星通信與手機直連，可以分為三個模式。

第一種是“舊衛星新手機”，例如國外的海事通信衛星和國內的天通衛星，它們都有一整套跟地面網絡完全不同的技術體制，因此不支持普通手機，用戶得購買遵循衛星通信技術體制的特種手機，俗稱衛星電話；或者是集成衛星通信功能和地面移動通信功能的新手機，即雙模手機。

第二種模式是“新衛星舊手機”，以星鏈2.0為例，衛星是新的，能夠與我們現在的舊手機相連。

簡而言之，這些新衛星就相當于把地面基站放到天上，兼容問題由衛星解決，從而保證4G、5G的存量手機就能夠與手機直連。

這種模式將難題扔給了衛星側，聽起來對我們老百姓挺友好，但它卻有個致命缺陷：衛星成本奇高，通信性能折中；且衛星頻率與地面基站相同，在同一地區，衛星信號和基站信號不能同頻工作，否則會互相干擾。

第三種模式是“新衛星新手機”，根據的是3GPP的非地面網絡模式，新衛星與地面系統分別采用相同的技術體制、不同或相同的頻率，新手機能跟天上和地下兩個系統兼容工作，不是二選一，而是二合一，即單模手機，系統最優，且成本低。

第三種模式的核心思想就是“5G體制兼容，6G系統融合”。

為啥會有兼容和融合兩個程度不同的說法？

因為在5G設計之處，根本就沒考慮衛星系統，后來3GPP在5G基礎上修改和補充完成了非地面網絡規范，這才提出了星地通信的兼容規范。簡單說，就是讓衛星側做配合，使之與已有的5G系統兼容。

而到了6G時代，衛星系統和地面系統一開始就同時設計，就可以達到更高水準的系統級集成，超越兼容狀態，并形成了融合。

聽起來很美好，做起來很艱難。僅僅以物理層面為例，如何進行復用、調制、編解碼、速率匹配、數據映射、重傳合并等操作？這些都是繞不過的技術問題，這本書都進行了學術研討，并給出了具體技術路線。

如果這種新模式得以實現，我們的同一部新手機就可以實現“隨遇接入、無感切換”。

“隨遇接入、無感切換”在地面網絡中已經實現了，例如手機出國后也可以上網，你可能不知道是哪家運營商在提供服務，反正遇到最近的基站就自動接入了，也感受不到切換過程。

與衛星系統的“隨遇接入、無感切換”，就是你在碼頭上網時，由地面基站支持，登船后出海，就自動切換到衛星來提供網絡接入，你一直能上網，但感覺不到由地面網絡到衛星系統的切換。

這就實現了個人通信的5W夢想，即無論任何人、任何時間、任何地方、都可以用任何手段交流任何內容。

按照陳山枝團隊的設想，未來公眾通信從上到下分為4個層次。

第一是高軌衛星，第二是低軌衛星，第三是臨近空間層，指的是大氣層中的飛艇、氣球和無人機，第四是地面網絡，并將四層融會貫通形成一個整體，成為服務人類的融合性網絡。

建立一個類似星鏈的獨立衛星網絡并不難，無非是工作量的問題。而陳山枝團隊提出的“四網合一”，則是異構網絡融合的天字第一號難度。

星地融合移動通信的宏偉設想只是個愿景嗎？并不只是愿景，而是正在穩步進展中的中國衛星發展方向。

陳山枝團隊于2018年提出了5G的低軌衛星體制建議，即“5G體制兼容，6G系統融合”。并于2022年9月完成了面向MIT-2020的衛星天線空口愿景和需求，形成了技術規范M.2514。

在ITU-T牽頭4個標準立項，已完成2項。在3GPP牽頭了12個非地面網絡立項，并且擔任了Release 19 NTN 的無線接入聯合報告人。

這部業界首部星地融合移動通信專著，由鄔賀銓院士和尹浩院士作序，證明了其重要性和權威性，中國星地融合移動通信的技術路線已經浮現出來了。

看到這里，您可能會有疑問“我一個普通老百姓，為什么要了解這么專業的知識？”

這不僅僅是專業知識，而是一種未來生活方式，所有人都應該有所了解。

中國的電信科技已經超越歐美并引領世界，中國科技工作者們正在無人區努力探索，為人類尋找未來之路，讓我們一起期待。