互联网驶向星辰大海--卫星互联网
发布日期:2020-09-29 16:41 来源:百度研究院 浏览次数: 字体:[ ]

 

731日北斗三号全球卫星导航系统正式开通。从1994年北斗一号立项,到623日最后一颗组网卫星飞向太空,中国用20多年的时间实现了55颗卫星的研制发射,开启了属于北斗的全球化时代。

723日,火星探测任务天问一号探测器在文昌航天发射场点火升空,带着饱含中华文明气韵的揽星九天印记开启了行星探测之旅。530日在大洋彼岸的美国,SpaceXCrew Dragon(龙飞船)载着两名宇航员成功飞往国际空间站。时隔九年,带领美国人重温航天旧梦,让迷茫的美国人猛然想起“yes, we can”和曾经的辉煌。

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什么是卫星互联网?卫星互联网是基于卫星通信的互联网,通过一定数量的卫星形成规模组网,从而辐射全球,构建具备实时信息处理的大卫星系统,是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络。简单来说,就是在我们的头上布满Wi-Fi,做到也不用担心流量问题。

卫星互联网具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本的特点。卫星互联网通过大量低轨通信卫星组成的通讯网络,可以实现全球通信无缝覆盖,弥补现有地面互联网网络的覆盖盲点,解决边远、分散地区以及空中、海上用户的联网需求。现在少数航班在飞行时提供的空中WiFi,就是由卫星来提供服务的。

卫星互联网与5G同样作为通信的基础设施,卫星互联网与5G并非简单的替代关系。卫星互联网的优势在于成本低、覆盖广,而5G的优势则在于通信能力强、商业回报快,二者可以在竞争中做到互补。理论上,5G的峰值下载速度可达20Gbps,实际使用中下载速度为数百M级,网络延迟低于10毫秒,卫星互联网则很难达到这种水平。5G通信的实现主要依托地面基站与光纤,建设成本比较高昂。据甲子光年的统计,相比于卫星互联网不到1000亿美元,5G的总投资成本高达6000亿美元。在5G时代,世界上依然将有39亿人无法连接互联网,正可以靠卫星互联网为这些人带去网络的解决方案。

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中国目前的进展情况:中国的卫星互联网也开始了自己的步伐:虹云工程鸿雁星座计划。虹云工程作为中国航天科工五大商业航天工程之一,计划发射156颗卫星,它们在距离地面1000公里的轨道上组网运行,致力于构建一个星载宽带全球移动互联网络。据报道,中国首个天基互联网系统虹云工程将于2020年投入示范应用。鸿雁星座计划由中国航天科技集团主导,是由300颗低轨道小卫星组成的具有全天候、全时段且能在复杂条件下实时双向通信能力的全球系统,能实现对海域航行船舶的监控和管理、对全球航空目标进行跟踪和调控,以保证飞行安全,还能增强北斗导航卫星系统,提高北斗导航卫星定位精度。人大代表雷军在今年两会期间也曾提出,建议将卫星互联网作为重点发展的战略新兴产业纳入我国十四五发展规划,明确卫星互联网相关商业航天企业是国家航天事业的重要组成部分。此前卫星互联网还被纳入新基建范畴,获得国家层面支持。

为什么急着要上天?主要原因有两个,轨位和频谱。《中国卫星互联网产业发展白皮书》指出,低轨道卫星空间轨位和频谱资源日益紧张,首次纳入新基建范畴的卫星互联网建设已经上升为国家战略性工程,是我国天地一体化信息系统建设的重要组成部分。低轨通信卫星卫星轨位遵循先申报,先使用原则,轨位等优质太空资源具有排他性。卫星轨道属于全人类共有太空资源,国际电信联盟负责轨道分配,实施先申报,先使用原则,即轨道使用权不看发射日期,而以申报通过顺序为准。频谱资源是通信领域核心资源,有限且唯一。随着卫星产业发展与用户增长,传统中低频段已基本占用饱和,卫星通信向高频段发展趋势明显。国际电信联盟负责频段资源管理与分配,对于非用于特定领域的非规划频段,遵循先到先得原则进行分配。卫星互联网具有很强排他性。在太空中轨位与频谱稀缺的双重限制下,地球周边能够容纳的卫星数量非常有限,后发劣势明显,后发者将面临更高技术难度与建设成本。

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