深度｜衛星通信何時飛入尋常百姓家？
時間：2022-10-01 來源：未知 作者：雨神 點擊：
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高端手機終端中開始配置衛星通信技術，讓人們距離未來空天一體的通信網絡時期似乎更進了一步。當然從實踐角度，目前關于這項技術的落地仍面臨一系列難題，核心就是成本。終端自身的相關模塊成本，消費者使用過程中的成本等，都是不可忽略的方向。 
而從更長遠的通信發展趨勢看，包括衛星通信在內的空天一體網絡部署是必然趨勢，無論是海外進展迅速的星鏈，還是國內此前成立的星網集團，都正走在踐行這一構想的路途之上。近日，銀河航天星座通信系統架構師林廣榮接受21世紀經濟報道記者專訪，分享了身處這一趨勢下，衛星通信產業鏈公司的思考和準備。近日華為和蘋果先后發布了具備衛星通信功能的手機，雖然能夠實現的信息傳輸能力有一定限制、也有所差異，但也隱約把未來更泛在、融合的通信方式逐漸代入了人們生活。
在林廣榮看來，未來手機直連衛星或許將與寬帶衛星互聯網、地面移動通信互為補充，成為一種普及性通信技術。目前來看，要實現這一能力的技術門檻并不低。林廣榮向記者分析，要將衛星通信實現到手機終端中，首先要在保證一定通信速率的前提下，實現終端的小型化和輕量化。“手機的用戶體驗決定了用戶對其接受程度，也就是銷量。像銥星手機和海事電話，天線體積已經只有一根小棒大小了，但用戶可能依然無法接受；智能手機還需要將大顯示屏、高性能處理、高清相機等與衛星通信集成在一起，這就更困難了。假如需要將Ka/Ku等高頻段高速衛星通信集成進手機，天線射頻的尺寸、重量等目前都無法滿足手機這么小的終端要求，這些都是非常嚴峻的挑戰�！彼M一步分析。林廣榮指出，其次，手機要發射信號到衛星，尤其是高頻通信，信號會有較大衰減；在持續高速通信條件下，耗電很大，會導致手機很快就沒電。“對手機這種手持應用場景來說，要求做到終端功耗較低來保證用戶體驗，也非常困難。”此外，手機終端的標準化也非常重要，它決定了整個產業鏈是否能夠統一標準，通過規模量產極大降低終端成本，讓衛星手機走進千家萬戶。因此需要衛星業界與地面移動產業界通力合作，讓衛星與地面通信盡可能融合和標準化。
“在供應鏈協同方面，建議更多地去開發一些應用市場，來擴大應用市場的規模。成本其實我認為是沒有問題的，因為中國工業產業基礎其實是很有優勢，只要相對規模化起來，成本就會下降�！彼M一步補充道。倘若以目前唯二可以實現衛星通信功能的兩款智能手機來說，會發現華為和蘋果具備的通信能力有一定差異。這背后因二者連接的衛星類型不同。華為與高軌的國產北斗衛星進行連接，蘋果則連接著低軌衛星。林廣榮告訴記者，二者主要差別是信號頻點、帶寬、要求的收發增益功率、信號怎么解調處理等�！邦l點、帶寬和收發增益會決定終端上的天線長什么樣，頻點越低、帶寬越小、增益越低越便宜�！�具體來說，他指出，北斗的通信速率較低，僅限于定位及少量字節的短信發送。所以北斗可以做到天線和功耗非常小，裝在手機中沒什么問題。“但這些應用與Ka/Ku頻段的寬帶通信不是一個概念，高頻段的低軌寬帶通信衛星可以為用戶提供寬帶網絡服務，比如現在銀河航天已經發射的低軌寬帶通信衛星，通過衛星終端連接手機等，可以讓用戶進行互聯網訪問、視頻通話、下載電影等，所以兩者是不同的場景，要求也不一樣�！绷謴V榮進一步指出。從長遠角度看，空天一體的信息傳輸能力將是大勢所趨。在此背景下，對空中的衛星發射部署變得愈發迫切，因為這將關乎未來的通信覆蓋程度。這也是我們國家此前成立星網集團的原因所在。這背后與國際上的相關管理規則有關。林廣榮告訴記者，衛星與地面之間的通信、測控、數傳等都是通過無線電進行傳輸，無線電頻率可以理解為無線電傳輸的通道資源，頻率資源也有類似交通規則的“無線電規則”進行管理，使用頻率之前需要先申請，以保障各衛星的使用頻率不會相互干擾。“對于低軌衛星來說，軌道可以理解為衛星的航線，不僅有交通規則管理，同時由于頻率干擾情況與衛星運行位置強相關，因此，軌道資源也需遵循‘無線電規則’管理，需要與頻率資源一起申請，來保障衛星的運行安全和衛星的用頻安全�！彼M一步指出，頻率和軌道資源的管理者是聯合國專門機構國際電信聯盟（ITU），其分配總原則是“先申報先使用”——誰先申報，誰就有優先地位。也即地位落后的衛星必須避免對地位優先的衛星產生有害干擾。此前銀河航天也提出推進實現“覆蓋全球的天地融合通信網絡”愿景。林廣榮向記者表示，因此公司將加速可堆疊平板衛星、星上靈活調配的多波束相控陣技術、柔性太陽翼、數字處理載荷等核心技術攻關，并加速構建衛星低成本批量化制造能力，一步一個腳印向高速泛在、天地一體、萬物互聯的6G時代邁進。“主流觀點認為，6G時代，通信會向天地一體化融合發展，這必然要求衛星具備更強的能力。不管是手機直連衛星，還是其它形態的衛星終端，都會對衛星的天線提出更高要求，需要更強的性能來支撐一系列星上能力，這也對衛星的能源提出更高要求。銀河航天現在布局的衛星上重點技術，如星上處理、毫米波相控陣和大能源太陽翼等，都是重點投入的方向，也是要邁進到6G技術體系里一些必要的技術儲備�！彼a充道。當然，在走向未來空天一體的融合互通網絡路途中，對于商業航天公司來說，探索應用場景落地也是必不可少的發展路徑。林廣榮告訴記者，目前銀河航天針對的場景方向主要包括：一是對衛星通信存在剛需或難點的場景，如針對山區和高濕度環境下的測試；二是針對未來主流通信技術方向的開拓，如低軌與5G網絡的融合通信；三是針對行業應用場景的開拓，如低軌如何應用于電力、礦山、施工建設、物流運輸行業等。“具體的落地進度和研發進展、相關支持政策等都有關系，今年我們成功研發了動中通天線和可搬移信關站，就將場景開拓到了動中通（指衛星終端可以在移動中進行通信）領域，而且可以在沒有固定信關站的地區進行測試驗證。目前我們的場景更多是偏技術和應用示范，相信隨著相關政策的支持在行業范圍進行驅動，將實現更大范圍的落地�！彼a充道。智能駕駛的加速落地進程中，也少不了相關通信和定位能力的補充。不過林廣榮告訴21世紀經濟報道記者，對乘用車尤其是其在城市中的智能駕駛，主要依托的是車車和車路協同通信，衛星互聯網主要作為5G的一個補充和備份手段，部分支撐車路協同，在偏遠地區地面移動通信覆蓋較差或無覆蓋時，低軌衛星通信可起到較為重要的作用。“對衛星互聯網而言，更重點的反而是非城市道路的商用或特種車輛的泛在通信，如物流冷鏈貨車在偏遠道路的全時通信保障，或偏遠礦山和工地的工程車輛自動駕駛或者遠程操控�！彼M一步表示，銀河航天已研制了車載相控陣動中通終端，并完成實際跑車試驗，也與相關單位等達成了戰略合作，正積極探索低軌通信在各垂直行業中的應用前景。長遠來說，隨著通信技術的快速迭代和融合發展，業內普遍認為，未來空天一體的大網進行融合將是大勢所趨，目前手機終端將這一通信能力代入人們生活只是冰山一角，更多應用探索已經在路上。
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