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卫星互联网,把“基站”搬到太空

2020-09-11 15:59字体:
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  卫星互联网,把“基站”搬到太空(新技术 新进展⑤)

  7月上旬,国内首架高速卫星互联网飞机完成首航,利用一颗高通量卫星在万米高空完成了百兆以上速度的联网,并实现了流畅的空中直播。

  早在今年4月,卫星互联网就被明确列入新型基础设施的范围。作为新一代信息技术演化生成的信息基础设施,从构想到发射组网,卫星互联网的蓝图正一步步变为现实。

  卫星互联网是什么?

  以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式

  “卫星互联网主要是指以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式,它属于新基建中的信息基础设施。”中国航天科工集团“虹云工程”总设计师向开恒说,目前卫星互联网较多的是指利用地球低轨道卫星实现的低轨宽带卫星互联网。相比高轨卫星,它具有低时延、易于实现全球覆盖的特点。

  中国航天科技集团五院全球低轨卫星移动通信与空间互联网系统中心副主任黄华介绍说,地面网络靠基站通信,卫星互联网则是基于卫星通信技术接入互联网,好比将地面的基站搬到了太空中,每一颗卫星就是一个移动的基站。

  根据通信卫星所处轨道的不同,卫星互联网可分为高轨和低轨两类。

  高轨卫星的轨道距离地面约3.6万公里,也叫作对地静止轨道。尽管都在高速运动,但该轨道上的卫星轨道周期和地球自转周期严格一致,相对地面保持“静止”,其覆盖的地区也是固定,因此建立通信服务比较容易。利用这个特点,可以通过高轨卫星实现宽带通信,而且所需的卫星数量不用太多。但高轨卫星互联网也存在天然的局限。地球半径只有6378公里,用高轨卫星实现通信服务,相当于从地球表面发信号到3.6万公里以外,一来一回,再加上信号处理等过程,导致时延不小。对于一般的通话或访问网页来说还可接受,但对实时性要求高的应用如联网游戏、无人机遥控等则无法满足需求。此外,地面接收高轨卫星信号的终端必须做得比较大,才能良好接收如此远距离的信号。

  因此,人们把目光投向了500—2000公里范围内的近地轨道。在这个轨道上,地面和卫星之间的通信传输时延达毫秒,足够满足车联网、自动驾驶等需求,接收终端可做成手持的,智能手机都能接入。

  “卫星互联网的兴起,是由需求和技术的可能性共同驱动的。”黄华说,将卫星互联网纳入新基建,反映了数字化、信息化带来的需求。而随着航天和通信技术的进步,又使得提供这种服务成为可能。

  专家认为,从发展趋势看,数字化、信息化已深刻改变人们生活,手机用户希望随时随地都能联网。尽管地面网络发达,但许多特定场景下靠地面网络覆盖代价太大,难以收回成本。相关数据也显示,目前全球仍有35亿人不能上网,7亿人没有通信服务。于是,将“基站”布设到近地太空成了一个选择。而且,与上世纪90年代的铱星等窄带低速卫星互联网不同,新的卫星互联网要实现的是和地面类似的宽带网络服务,也就是低轨宽带卫星互联网。

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