5G大战即将开启，平流层通讯强势亮相

Miss Wing哇塞~你知道吗？中国又一次突破技术“无人区”，碾压列强，拿下了5G时代！全中国再次沸腾了！...

哇塞~你知道吗？中国又一次突破技术“无人区”，碾压列强，拿下了5G时代！全中国再次沸腾了！恭喜中国，恭喜华为！

美国时间2016年11月17日凌晨0点45分，在3GPP RAN1 87次会议的5G短码方案讨论中，历经千辛万苦，中国华为公司的Polar Code（极化码）方案，最终战胜列强，成为5G控制信道eMBB场景编码最终方案。

我当然知道了，这可是件振奋人心的大事！而我们早已经悄悄的开始关注与5G匹配的平流层通讯平台项目。你有什么问题尽管发问吧！

今天的话题太专业了，我们吃瓜群众有知识盲点，给我扫扫盲吧。首先，什么是平流层，大气分为几层，平流层有什么特点呢？

地球大气层是在地球引力作用下，大量气体聚集在地球周围，形成数千公里的大气层；自地表起垂直向上，大气层通常分为5层：对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。平流层（Stratosphere），亦称同溫层，位于对流层的上方和中间层的下方。其下界在中纬度地区位于距离地表10km处，在极地则在8km左右，其上界则约在离地50km的高度。平流层的温度上热下冷，随着高度的增加，平流层的气温在起初基本不变，然后迅速上升。在平流层里大气主要以水平方向流动，垂直方向上的运动较弱，因此气流平稳，基本没有上下对流。由于含有大量臭氧，平流层的上半部分能吸收大量的紫外线，這层使特殊气体形成的区域也被称为臭氧层。

平流层是地球大气层裡上热下冷的一层，随着高度的增加，平流层的气温在起初基本不变约216K（-57.15°C），升至20－32km后气温迅速上升，到了其上界达到270K至290K（-3.15°C至16.85°C），与地面气温相近。平流层又因此被分成不同的温度层，其中高温层在顶部，而低温层在底部。这一点与位于其下贴近地表的对流层刚好相反，对流层是上冷下热的，正因为如此而沒有上下对流的现象。

平流层的上述气温分布特征与它受地面影响较小和存在大量臭氧有关。在平流层顶部的臭氧因为吸收了、来自太阳的紫外线而升温。因此越靠近其上界，其氣温便越高。平流层顶部称为平流层顶，而在此之上气温又会再以随高度而下降。

由于高温层置上而低溫层置下，因此在平流层里大气在垂直方向上的运动较弱，基本没有上下对流。大气在其中主要以水平方向流动，气流较为平稳。

那么平流层通讯平台是指什么呢，这里的通讯包括什么范围，包括我们日常的电话通讯么？

平流层通讯平台作为一个无人平流层平台，必须有能力维持在约 20km 的高空，用于电讯服务和地球观测。它们的工作高度在平流层，因此对国际航线没有任何影响，也不会受对流层恶劣气候的干扰。平流层通信不属于移动通信，因为它的大多数用户终端的位置是固定的。有较多的理由把它看作是一种高密度固定业务（FS），因为它的功能很像高山顶的一个转发站。因而 ITU 建议把它叫做“高空平台站”，简记为 HAPS。若其高度在 20km，则可以实现地面覆盖半径约 500km 的通信区。若在平流层安置 250 个平流层平台，可以实现覆盖全球 90%以上人口的地区。

我们常常听说所谓的空中通讯信号，都是通过卫星的，对吧，那么平流层通讯和通讯卫星有什么不同，它有什么优势呢？

平流层信息平台和通信卫星一样位于地球的上空，但它不属于卫星通信，因为按定义，“卫星是一个绕着另一个绝对质量占优势的物体运动，它的运动在初期而且以后，永远由那一个物体的引力所决定的物体”。

平流层信息平台与卫星通信相比的优势是：

1）距离短，衰减小。平台与地面的距离分别是同步卫星、中轨

卫星和低轨卫星的 1/1800、1/400 和 1/40，自由空间衰减分别减少

65dB、52dB、32dB，延迟时间只有 0.5ms，有利于通信终端的小型化、

宽带化和双工数据流的对称传输和互操作，实现对称双工的无线接入。

2）更少的站址。与地面平台相比，高度为 20km 的平流层平台的

作用距离远、覆盖地区大。作为一个高空接力站时作用距离约为

1000km，比地面接力站约大 10 倍，信道衰落（按 Ricean 衰减特性）

为 20dB/10 倍程，而地面系统（按 Rayleigh 衰减特性）的衰减为

50dB/10 倍程。发射功率可显著减少。作为探测平台时，比一般高度

为 1 万米的飞机的探测距离远 70%。

3）造价低。预计平台成本只有同步卫星平台的 1/20，光缆通信

的几分之一，且寿命比卫星长。

4）重复使用。通过自动控制回收飞行器，再对这些飞行器进行

检修，或者必要时，更换载荷，执行不同的任务。这样可以避免技术

过时，降低了商业风险。而飞行器在天上停留的时间不亚于人造卫星，

或者可以通过交替方式实现长期停留的目标

5）载荷更大。比同步卫星系统装载更多的有效载荷，执行不同

的任务，失效后也不会和卫星一样成为太空垃圾。

6）资源公用。平台位于国境之内，主权、使用权、管理权均属本

国，所使用频段一般也不受国际规定的限制，有利于研制开发适用于

本国的产品。

我见过有时候空中有充气舰艇，像个飞船一样飘在空中，好像也是收集和发射信号的对么？

是的，但是我要给你普及一个知识，那个充气舰艇，里面充的是氦气，它的功能也确实是空中通讯，但是，氦气成本高，空中驻留能耗大，这也成为这类空中通讯器材推广困难的主要原因之一。

按照你的说法，那么这个平流层通讯项目还是有相当优势的，具体有哪些优势呢？

优势在之前都说过啦。平流层飞行器相比同步卫星系统：通信距离短（约为1/1800）、传播损失低（减少65db）、延迟少（从250ms减少到0.5ms），且寿命长，有利于通信终端设备的小型化和便携化；它相比地面宽带广播与通信系统：波堵塞的可能性小，信道衰减小，作用距离远，覆盖区域广（可达1000km）。

什么样的客户对象需要平流层通讯服务呢？普通人需要吗？

平流层的市场规模巨大，其应用领域包括海事通信、主干通信、专网通信、智慧观测-智慧城市信息服务、智慧观测-气象观测预警、智慧观测-灾情管理服务、交通建设服务。对我们普通人来说最大的应用领域就是移动通讯，5G大战即将开始，一个跨时代的通讯世界即将到来。

对了，那平流层通讯跟纬度和太阳能有什么关系 ？

为了满足平流层飞行器长时间高空飞行的要求，能源系统必

须具有长时间电能供给和免维护能力。因此平流层平台能源系统必须采用由太阳能电池阵和电池组组成的可再生能源系统保证长时间的电源供给，由于飞行器承载重量的限制，希望能源系统具有最小的

重量和最大的能量密度。平流层飞行器采用太阳能光电池阵和蓄电池技术。太阳能跟维度有关，低纬度地区日照更充足。

我看你们有提到马来西亚、印尼，跟这个项目有什么关系吗？

是这样的，马来西亚、印尼同属东盟，都位于低纬度地区，日照充足，能提供更好的太阳能能源供给。所以我们平流层项目在东盟地区将会拥有巨大的市场。

最后还有个问题，深翊能为这个项目做什么呢？

早在八月，为了体现航空创新创业大赛的先进性、前瞻性，深翊团队就与多年致力于平流层通讯平台研究的国内资深科研工作者进行深入探讨，力荐该项目参赛，丰富了大赛的创新高度。而该项目也取得了此次大赛二等奖的优异成绩。现在深翊团队与平流层通讯项目全面深入的战略合作，不遗余力的推广此项目的落地。下图为今年八月份平流层项目在创新创业大赛现场照片







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