電子發(fā)燒友原創(chuàng) 章鷹

2023年將成為中國星網(wǎng)建設(shè)的元年，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有望迎來長達(dá)十年的成長期。2月19日，銀河航天披露，中國首顆通信能力達(dá)到10Gbps的低軌寬帶通信首發(fā)衛(wèi)星，在軌30天后開展了通信能力試驗(yàn)。這顆5G衛(wèi)星在國內(nèi)第一次驗(yàn)證了低軌Q/V/Ka頻段通信能力，并且獲得了通信試驗(yàn)的成功。

5月23日，中國衛(wèi)通在印度尼西亞首都雅加達(dá)利用我國首顆超100G容量的Ka高通量衛(wèi)星—中星26號，首次在境外實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入，開啟了Ka高通量衛(wèi)星國際化業(yè)務(wù)拓展的新征程。在業(yè)務(wù)演示過程中，工作人員使用0.6米口徑的高通量衛(wèi)星國產(chǎn)化自動便攜重案，120秒內(nèi)完成從設(shè)備組裝到對星入網(wǎng)全過程，實(shí)現(xiàn)Whatsapp、Instagram等社交軟件的高清視頻通話，Google、YouTube等網(wǎng)站的流暢訪問瀏覽等功能，實(shí)測下行94.3Mbps，上行7.03Mbps的高速傳輸能力，為后續(xù)國際客戶的互聯(lián)網(wǎng)接入、基站回傳等應(yīng)用規(guī)?；茝V奠定堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

近年來，伴隨著低軌衛(wèi)星星座的全面建設(shè)和衛(wèi)星數(shù)據(jù)消費(fèi)市場的興起，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。衛(wèi)星通信技術(shù)呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢？衛(wèi)星終端主要包括哪些類型？衛(wèi)星通信有哪些落地的代表應(yīng)用場景？在應(yīng)用場景當(dāng)中的衛(wèi)星通信解決方案是怎樣的？深圳金信諾高新技術(shù)股份有限公司的系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)營部總經(jīng)理李波博士帶來了精彩的市場、技術(shù)分析和落地解決方案解讀。

衛(wèi)星通信技術(shù)的演進(jìn)趨勢

中國工程院院士鄔賀銓表示：“移動通信每10年進(jìn)步一代，面向移動通信進(jìn)入5G-A周期，移動通信正從追求峰值速率邁向效率的提升。”

1G是模擬蜂窩小區(qū)，傳輸速率約2.4kbit/s。2G是GSM為代表的數(shù)字通信時代，其特點(diǎn)是數(shù)字化語音編碼，像CDMA、TDMA和GSM都是屬于第二代無線通信技術(shù)，用戶體驗(yàn)速率為10kbps，峰值速率為100kbps；3G是GSMA，用碼道不同區(qū)分用戶。3G是移動通信國際化的開始；4G把頻率、時間和碼道多重因素利用起來，速度可以高達(dá)100Mbps，比撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps；5G采用正交頻分多址技術(shù)，下行速率達(dá)到4G的10倍。中國信通院最新數(shù)據(jù)顯示，全國5G網(wǎng)絡(luò)平均下行接入速率和上行接入速率分別為334.98Mbps和70.21Mbps。與之相對，4G網(wǎng)絡(luò)分別為39.02Mbps和21.63Mbps。

李波博士表示，衛(wèi)星通信和無線通信保持同步的發(fā)展，在不同階段保持不同的演進(jìn)。衛(wèi)星的發(fā)展，從最早的L波段衛(wèi)星、S波段衛(wèi)星、C波段衛(wèi)星、傳統(tǒng)Ku波段衛(wèi)星、到高通信衛(wèi)星、衛(wèi)星星座，頻段越來越高，原來都是一個波束覆蓋一大片地方，高通信衛(wèi)星覆蓋范圍小，波束覆蓋縮小，但是衛(wèi)星能力變強(qiáng)。

2月23日，中國首顆超 100Gbps 容量的K波段高通量衛(wèi)星——中星 26 號衛(wèi)星成功發(fā)射，該星是中國目前通信容量最大、波束最多、技術(shù)最復(fù)雜的民商用通信衛(wèi)星。預(yù)計2025年，中國會發(fā)射超300Gbps容量的高通量衛(wèi)星。

李波博士分析說：“比起以往幾個G容量的衛(wèi)星，現(xiàn)在衛(wèi)星容量提升了幾十倍。以前3顆高軌道衛(wèi)星可以覆蓋地球，現(xiàn)在大家發(fā)現(xiàn)，高軌道衛(wèi)星有一些不足，在3.6萬公里的高空，時延會達(dá)到200-300毫秒，在車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)上很難發(fā)揮作用。在5G要求的大容量、低時延前，高軌道衛(wèi)星暴露出不足。近5年來低軌道衛(wèi)星發(fā)展迅猛，美國SpaceX公司建立星鏈，已經(jīng)發(fā)射了4105顆衛(wèi)星。Oneweb星座互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃了648顆星（已發(fā)射584顆星）。國內(nèi)主要是航天科技的“鴻雁計劃”，航天科工“虹云工程”（156顆星）、衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)“行云工程（80顆星）、GW衛(wèi)星星座（12992顆衛(wèi)星）。低軌道衛(wèi)星空間軌位和頻譜資源日益緊張，歐美衛(wèi)星部署領(lǐng)跑，中國也在迅速跟上。”

低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可以提供全球范圍內(nèi)的高速、低時延、低成本的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋、空中等地面基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋不到的場景，大幅減少該地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和業(yè)務(wù)支持成本，具有很大的市場需求。

除手機(jī)直連衛(wèi)星外，衛(wèi)星終端多元化發(fā)展已成趨勢

電子發(fā)燒友調(diào)研顯示，超過八成工程師認(rèn)為衛(wèi)星通信是新款手機(jī)必備的功能，超過六成工程師對華為手機(jī)使用的北斗通信芯片認(rèn)可。2022年9月，華為在Mate50系列全球首發(fā)了衛(wèi)星通信，將北斗衛(wèi)星消息應(yīng)用到手機(jī)上，即使在沒有信號的情況下，也可以進(jìn)行緊急通信。9月8日，蘋果的iPhone14宣布支持衛(wèi)星通信。

據(jù)GSMA分析數(shù)據(jù)，2022年全球獨(dú)立移動用戶數(shù)為54億，到2030年將達(dá)到63億，將有數(shù)十億部智能手機(jī)具備直連衛(wèi)星的能力。李波博士分享說：“我們最近參加的衛(wèi)星通信會議當(dāng)中，大量的終端廠商都來參加衛(wèi)星的討論。他們認(rèn)為2024-2025年，手機(jī)不支持直連衛(wèi)星，估計以后賣不動了?！?/div>