Attualmente, con il graduale avanzamento dei piani di implementazione delle costellazioni satellitari di StarLink, Telesat, OneWeb e AST, le comunicazioni satellitari in orbita bassa sono di nuovo in aumento. Anche la richiesta di “fusione” tra le comunicazioni satellitari e le comunicazioni cellulari terrestri si fa sempre più forte. Chen Shanzhi ritiene che le ragioni principali di ciò siano il progresso tecnologico e i cambiamenti nella domanda.
In termini di tecnologia, uno è il progresso della tecnologia di lancio dei satelliti, comprese innovazioni tecnologiche sovversive come “una freccia con più satelliti” e il riciclaggio dei razzi; il secondo è il progresso della tecnologia di produzione satellitare, compreso il progresso dei materiali, dell’alimentazione e della tecnologia di lavorazione; il terzo è la tecnologia dei circuiti integrati. Il progresso dei satelliti, la miniaturizzazione, la modularizzazione e la componentizzazione dei satelliti e il miglioramento delle capacità di elaborazione a bordo; il quarto è il progresso della tecnologia della comunicazione. Con l'evoluzione del 3G, 4G e 5G, delle antenne su larga scala, delle onde millimetriche, dei progressi nella forma e così via, la tecnologia delle comunicazioni mobili cellulari terrestri può essere applicata anche ai satelliti.
Dal lato della domanda, con l’espansione delle applicazioni industriali e delle attività umane, stanno cominciando ad emergere i vantaggi della copertura globale e spaziale delle comunicazioni via satellite. Ad oggi il sistema di comunicazione mobile terrestre copre più del 70% della popolazione, ma a causa di fattori tecnici ed economici copre solo il 20% della superficie terrestre, che corrisponde solo al 6% circa della superficie terrestre. Con lo sviluppo dell'industria, l'aviazione, l'oceano, la pesca, il petrolio, il monitoraggio ambientale, le attività fuoristrada all'aperto, nonché la strategia nazionale e le comunicazioni militari, ecc., hanno una forte domanda per la copertura di aree estese e spaziali.
Chen Shanzhi ritiene che il collegamento diretto dei telefoni cellulari ai satelliti significhi che le comunicazioni satellitari entreranno nel mercato consumer dal mercato delle applicazioni industriali. “Tuttavia, è ridicolo affermare che Starlink possa sostituire o addirittura sovvertire il 5G”. Chen Shanzhi ha sottolineato che la comunicazione satellitare ha molti limiti. Il primo è la copertura non valida dell’area. Tre satelliti sincroni in orbita alta possono coprire il mondo intero. Centinaia di satelliti in orbita bassa si muovono ad alta velocità rispetto al suolo e possono coprire solo in modo uniforme. Molte aree non sono valide perché in realtà non sono presenti utenti. ; In secondo luogo, i segnali satellitari non possono coprire gli interni e gli esterni coperti da cavalcavia e foreste montane; in terzo luogo, la miniaturizzazione dei terminali satellitari e la contraddizione tra le antenne, soprattutto le persone si sono abituate alle antenne integrate dei normali telefoni cellulari (gli utenti non hanno senso). L'attuale telefono cellulare satellitare commerciale ha ancora un'antenna esterna; quarto, l'efficienza spettrale della comunicazione satellitare è molto inferiore a quella della comunicazione mobile cellulare. L'efficienza dello spettro è superiore a 10 bit/s/Hz. Infine, e cosa più importante, poiché coinvolge molti collegamenti come la produzione di satelliti, il lancio di satelliti, l'attrezzatura di terra, il funzionamento e il servizio dei satelliti, i costi di costruzione, funzionamento e manutenzione di ciascun satellite di comunicazione sono dieci volte o addirittura centinaia di volte quelli di un satellite di terra. stazione base, quindi la tariffa di comunicazione aumenterà sicuramente. Comunicazioni cellulari terrestri superiori al 5G.
Rispetto al sistema di comunicazione mobile cellulare terrestre, le principali differenze tecniche e sfide del sistema di comunicazione satellitare sono le seguenti: 1) Le caratteristiche di propagazione del canale satellitare e del canale terrestre sono diverse, la comunicazione satellitare ha una lunga distanza di propagazione, la perdita del percorso di propagazione del segnale è elevata e il ritardo di trasmissione è elevato. Portare sfide per collegare il budget, il rapporto temporale e lo schema di trasmissione; 2) Movimento satellitare ad alta velocità, che causa prestazioni di tracciamento della sincronizzazione temporale, tracciamento della sincronizzazione della frequenza (effetto Doppler), gestione della mobilità (commutazione frequente del raggio e commutazione tra satelliti), modulazione Prestazioni di demodulazione e altre sfide. Ad esempio, un telefono cellulare si trova a poche centinaia di metri o un chilometro da una stazione base terrestre e il 5G può supportare una velocità di movimento del terminale di 500 km/h; mentre un satellite in orbita bassa si trova a circa 300-1.500 km di distanza da un telefono cellulare terrestre e il satellite si muove a una velocità di circa 7,7-7,1 km/s rispetto al suolo, superando i 25.000 km/h.
Orario di pubblicazione: 20 dicembre 2022
