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01.

工夫性情卫星通讯即在地球上或者底层空间中，愚弄卫星动作中继而进行的无线电通讯。顾名想义，卫星通讯的网罗模式和工程组织实施，在大地段和用户段，与传统的无线通讯网罗大同小异，然则由于其空口接入的中继平台——卫星，处于天外之中，因此就具有愈加独到的性质和智力。说明香农定理，信谈容量受到带宽和信噪比的敛迹。而卫星通讯等于典型的带限系统，主要原因有以下几点：

在空间中，卫星平台的能量获取格式受限于太阳能帆板的面积、星载电板的功率以及星上的功率分拨和抑制计谋等多个敛迹身分。与大地基站不错平直从电力网罗获取动力不同，卫星转发器的功放受到了彰着的能量端正。

无人不晓，天线的口径与其增益是正相干的，天线的等效口径越大，其吸收和辐射的无线电智力也随之增强。从工程的角度来看，若但愿擢升信谈容量，增大天线面积是一个梦想的遴荐。关联词，与大地天线不同，卫星的辐照受限于火箭的整流罩尺寸以及推力，不可松驰扩大天线尺寸，这意味着卫星在无线电吸收和辐照方面的基础智力被“锁定”了。

增多转发器带宽是提高卫星容量的有用行径之一，但在C频段以下的低频段中，较宽的带宽难以获取。跟着5G、6G、大地车联网以及车路协同的工夫逾越，C频段如故变得绝顶拥堵。同期，蓬勃、播送电视、卫星导航以及4G迁移通讯已基本填满了S频段以下的空间。因此，想要在这些频段获取广大的宽带无线电资源在生意鸿沟已变得绝顶具有挑战性。

擢升卫星通讯至Ku或更高的频率不错为用户带来更宽的带宽，但这也意味着结尾天线的联想将变得愈加复杂，用户结尾的天线就难以像现存的结尾相同接受微带天线和鞭天线等体式，导致卫通结尾的便携性受到端正，这会影响卫通结尾的抓行。现存的天通卫星系统和北斗短报文系统之是以冒失接受微带天线体式以集成在蜂窝结尾内，等于因为其接受了S频段和L频段这么较低的频段。

在卫星通讯中，增多波束数目不错显耀提高系统的举座容量，每个波束不错为特定的区域提供职业，从而竣事多个区域同期得到职业。但这种计谋也存在彰着的局限性：由于对地波束角较大，一个波束可能需要遮盖大片区域，从而需要为更多的用户提供职业。当系统的总功率固定时，增多波束数目意味着每个波束可用的功率将减少。不同于大地蜂窝网罗辩认小区为每个小区内的用户提供专用频段和资源，尽管卫星通讯每个波束不错职业于多个用户，但有限的功率使单个用户在卫星通讯中难以得到康健的高带宽职业。

卫通的时延较大，高码率下码间串扰难以淡薄。GEO（Geostationary Orbit，对地静止轨谈）中继卫星的轨谈高度在36000km支配，说明光速诡计，无线电往复卫星和大地之间的时候在百ms量级，酌量到调制解调的时延等身分，举座时延可能会接近秒级。高时延信谈关于解码来说会变成一定的影响，因此高码率的竣事通常还需要接受平衡等工夫。

总而言之，现存的GEO卫星通讯系统，在卫星平台智力、对地遮盖智力、商用用户需求、缔造资本等多个身分的空洞考量下，形成了较为独到的通讯应用体式。诚然其尚不如大地蜂窝迁移通讯那样普及，然则在救急通讯、迁移通讯努力与Feedback、航空输送、海洋输送、动力勘测、科考等鸿沟，进展着其遮盖广、便于搭建、网罗拓扑浅显等上风，成为了通讯鸿沟不可或缺的进击构成部分。工信部在《“十四五”信息通讯行业发展筹算》指出，我国信息通讯行业往常五年虽取得显耀确立，但还存在一些短板和弱项，比如在国际海缆、卫星通讯网罗和云诡计设施人人化布局尚不完善，为此，需要加速布局卫星通讯。说明工信部筹算，至2025年，我国卫星通讯网罗缔造要初步形成遮盖人人、六合一体的信息网罗，为陆海空天千般用户提供人人信息网罗职业。02.卫星互联网的发展近况卫星互联网是基于卫星通讯的互联网，通过辐照一定数目的卫星形成鸿沟组网，构建一种具备及时信息处理的冒失完成向大地和空中结尾提供互联网接入职业的新式网罗。比拟于GEO卫星通讯，低轨卫星通讯轨谈高度低，星地距离短，链路损耗小，通讯时延短，接受星座部署擢升大地结尾传输智力，为用户提供康健的通讯职业。跟着宽带互联网应用和生意航天工夫的发展，以Ku、Ka频段为主的低轨卫星通讯系统通讯系统速即发展。外洋先后推出了OneWeb、Starlink等卫星系统，提供人人宽带互联网接入职业。

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Starlink 人人接入范围默示图

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OneWeb 星座默示图

低轨卫星星座的发展主要依托卫星制造和卫星辐照，低资本的制造和辐照是星座构建的要道，OneWeb和Starlink想路不同，前者主要认真卫星运营，后者买通了卫星制造、辐照、运营在内的整条产业链。在卫星制造方面，二者均接受工业级器件代替宇航级器件，搭建批量化坐褥线，最猛过程上诽谤卫星制变资本。而在卫星辐照方面，OneWeb仍接受传统的第三方火箭提供卫星辐照运送，而Starlink背靠SpaceX可屡次叠加愚弄的猎鹰9号火箭，接受改革的堆叠格式，星座资本比拟于OneWeb诽谤了40%以上，开首于市面上其他星座。尽管Starlink在系统竞争中占据开首地位，但他们仍需酌量若何进行生意运营，若何扩大用户鸿沟并进行商场抓行。不然，就可能遇到铱星星座的运谈，即在星座建成后因用户鸿沟不及而走向收歇。好在，跟着iPhone13推出低轨谈卫星通讯模块，以及本月华为公布的新机HUAWEIMate60“捅破天”的先进工夫，卫星互联网如故启动受到公众的无为温雅。低轨宽带卫星因其高容量、低时延和无为的遮盖智力，有望成为将来迁移通讯的要道部分，与大地蜂窝网罗互为补充，共同构建一个“六合一体”的信息网罗。

03.

将来发展跟着半导体工夫和火箭工夫的发展，卫星的分量和体积显耀减小，使得卫星冒失搭载更为先进的传感器、通讯开辟和数据处理单位，从而在地球不雅测、通讯和科学筹商等鸿沟提供更高效、精准的惩处有策动。同期，火箭的载荷容量增多，冒失搭载更多卫星一次性辐照，使得生意辐照变得愈加经济高效。这一系列的逾越意味着更多国度、企业和机构冒失参与卫星技俩，加速了卫星工夫的抓行与应用，极大地裁汰了卫星从联想到辐照的周期，进一步鼓励了低轨卫星互联网的缔造速率，给将来卫星通讯的发展提供了新的发展旅途和应用场景。联接将来低轨卫星网罗的性情，将来卫通的工夫发展可能呈现以下三个性情：

前向和返向频率约束提高。由于低轨卫星距离地球仅几百公里，其链路耗费较GEO卫星大幅诽谤，因此这一部分链路余量不错动作高频率应用的工程补充，以惩处现时端正卫通的带宽问题。同期低频部分也仍会有部分保留，以作念救急酌量。

用户结尾与蜂窝迁移通讯结尾深度会通。最近华为发布的Mate60Pro如故竣事了天通卫通与迁移通讯的“一体化”，跟着6G的发展，卫星通讯将与迁移通讯会通的愈加深刻，在基带、射频等门径王人将出现“一芯”的惩处有策动。

天网地网深度会通。当今5G网罗如故熟练，大地迁移网罗与卫星网罗会通应该是在6G以及6G后的事情。不同于大地蜂窝网罗从2G、3G到5G的演进，卫星网罗从高轨到低轨，其网罗体式发生了要紧的变化。其信谈模子、频率复用、空口波形、物理层和链路层管束，乃至寻呼信令、路由管束等王人发生了要紧的变化，不止于是一个新的网罗。可喜的是，6G关于NTN（Non Terrestrial Network，非大地网罗）如故纳入了酌量，跟着SD-WAN（Software Defined – Wide Area Network,软件界说广域网）工夫的发展，将来低轨卫星网罗势必和大地迁移网罗形成深度会通，在遮盖和容量之间、物联网和互联网之间、大地和天际海洋之间形成互补式的搭配，二者的运营商结计费等职业也将有余斡旋。

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文：柳震、林靖

剪辑：宁小静

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