אינטגרציה לוויינית-קרקעית הפכה למגמה הכללית

נכון לעכשיו, עם ההתקדמות ההדרגתית של StarLink, Telesat, OneWeb ותוכניות פריסת קבוצת הלוויין של AST, תקשורת לוויינית במסלול נמוך נמצאת שוב במגמת עלייה. גם הקריאה ל"מיזוג" בין תקשורת לוויינית לתקשורת סלולרית יבשתית הולכת וגוברת. צ'ן שאנצ'י מאמין שהסיבות העיקריות לכך הן התקדמות טכנולוגית ושינויים בביקוש.

מבחינה טכנולוגית, האחד הוא התקדמות טכנולוגיית שיגור לוויינים, כולל חידושים טכנולוגיים חתרניים כמו "חץ אחד עם מספר לוויינים" ומיחזור רקטות; השני הוא התקדמות טכנולוגיית ייצור הלוויין, לרבות התקדמות החומרים, אספקת החשמל וטכנולוגיית העיבוד; השלישי הוא טכנולוגיית מעגלים משולבים התקדמות לוויינים, מזעור, מודולריזציה ורכיבי לוויינים, ושיפור יכולות העיבוד המשולבות; הרביעי הוא התקדמות טכנולוגיית התקשורת. עם ההתפתחות של 3G, 4G ו-5G, אנטנות בקנה מידה גדול, גל מילימטר עם התקדמות בצורה וכן הלאה, ניתן ליישם טכנולוגיית תקשורת סלולרית סלולרית יבשתית גם על לוויינים.

בצד הביקוש, עם התרחבות יישומי התעשייה והפעילות האנושית, מתחילים לצוץ היתרונות של כיסוי עולמי של תקשורת לוויינית וכיסוי חלל. נכון להיום, מערכת התקשורת הסלולרית היבשתית מכסה יותר מ-70% מהאוכלוסייה, אך בשל גורמים טכניים וכלכליים היא מכסה רק 20% משטח היבשה, שהם רק כ-6% על בסיס פני כדור הארץ. עם התפתחות התעשייה, לתעופה, לאוקיינוס, לדיג, לנפט, לניטור סביבתי, לפעילויות שטח בחוץ, כמו גם לאסטרטגיה לאומית ולתקשורת צבאית וכו', יש דרישה חזקה לכיסוי שטח וחלל.

צ'ן שאנצ'י מאמין שהחיבור הישיר של טלפונים ניידים ללוויינים אומר שתקשורת לוויינית תיכנס לשוק הצרכני משוק היישומים בתעשייה. "עם זאת, זה מגוחך לומר שסטארלינק יכול להחליף או אפילו לערער את 5G." צ'ן שאנצ'י ציין שלתקשורת לוויינית יש מגבלות רבות. הראשון הוא הכיסוי הפסול של האזור. שלושה לוויינים סינכרוניים במסלול גבוה יכולים לכסות את כל העולם. מאות לוויינים במסלול נמוך נעים במהירות גבוהה ביחס לקרקע ויכולים לכסות רק באופן שווה. אזורים רבים אינם חוקיים מכיוון שלמעשה אין משתמשים. ; שנית, אותות לוויינים אינם יכולים לכסות בפנים ובחוץ מכוסים במעברים עיליים ויערות הרים; שלישית, מזעור מסופי לוויין והסתירה בין אנטנות, במיוחד אנשים התרגלו לאנטנות המובנות של טלפונים ניידים רגילים (למשתמשים אין שכל), לטלפון הסלולרי הלוויין המסחרי הנוכחי יש עדיין אנטנה חיצונית; רביעית, היעילות הספקטרלית של תקשורת לוויינית נמוכה בהרבה מזו של תקשורת סלולרית. יעילות הספקטרום היא מעל 10 סיביות/שניות/הרץ. לבסוף, והכי חשוב, מכיוון שהוא כולל קישורים רבים כמו ייצור לוויינים, שיגור לוויינים, ציוד קרקע, תפעול ושירות לוויינים, עלות ההקמה והתפעול והתחזוקה של כל לוויין תקשורת היא פי עשרה או אפילו מאות פי קרקעית. תחנת בסיס, כך שדמי התקשורת בהחלט יעלו. תקשורת סלולרית יבשתית גבוהה יותר מ-5G.

בהשוואה למערכת התקשורת הסלולרית הסלולרית היבשתית, ההבדלים והאתגרים הטכניים העיקריים של מערכת התקשורת הלווינית הם כדלקמן: 1) מאפייני ההתפשטות של ערוץ הלוויין והערוץ היבשתי שונים, לתקשורת הלווינית מרחק התפשטות ארוך, אובדן נתיב התפשטות האות גדול, ועיכוב השידור גדול. הבאת אתגרים לקשר בין תקציב, יחסי תזמון ותכשיר שידור; 2) תנועת לוויין במהירות גבוהה, הגורמת לביצועי מעקב סנכרון זמן, מעקב סנכרון תדרים (אפקט דופלר), ניהול ניידות (החלפת אלומה תכופה ומיתוג בין לוויינים), ביצועי דמודולציה של אפנון ואתגרים אחרים. לדוגמה, טלפון נייד נמצא במרחק של כמה מאות מטרים בלבד עד גובה קילומטר מתחנת בסיס קרקעית, ו-5G יכול לתמוך במהירות תנועה מסוף של 500 קמ"ש; בעוד שלווין במסלול נמוך נמצא במרחק של כ-300 עד 1,500 ק"מ מטלפון נייד קרקעי, והלוויין נע במהירות של כ-7.7 עד 7.1 קמ"ש ביחס לקרקע, ועולה על 25,000 קמ"ש.