Op dit moment, met de geleidelijke vooruitgang van de plannen voor de inzet van satellietconstellaties van StarLink, Telesat, OneWeb en AST, neemt satellietcommunicatie in lage omloopbanen weer toe. De roep om “samenvoeging” tussen satellietcommunicatie en terrestrische cellulaire communicatie wordt ook luider. Chen Shanzhi is van mening dat de belangrijkste redenen hiervoor de technologische vooruitgang en veranderingen in de vraag zijn.
In termen van technologie is één daarvan de vooruitgang van de satellietlanceringstechnologie, inclusief subversieve technologische innovaties zoals “één pijl met meerdere satellieten” en raketrecycling; de tweede is de vooruitgang van de satellietproductietechnologie, inclusief de vooruitgang van materialen, energievoorziening en verwerkingstechnologie; de derde is geïntegreerde circuittechnologie. De vooruitgang van satellieten, miniaturisatie, modularisering en componentisering van satellieten, en de verbetering van de verwerkingsmogelijkheden aan boord; de vierde is de vooruitgang van de communicatietechnologie. Met de evolutie van 3G, 4G en 5G, grootschalige antennes, millimetergolf. Met vooruitgang in vorm enzovoort kan terrestrische cellulaire mobiele communicatietechnologie ook worden toegepast op satellieten.
Aan de vraagzijde beginnen, met de uitbreiding van industriële toepassingen en menselijke activiteiten, de voordelen van mondiale dekking en ruimtedekking via satellietcommunicatie duidelijk te worden. Momenteel heeft het terrestrische mobiele communicatiesysteem meer dan 70% van de bevolking bereikt, maar vanwege technische en economische factoren bestrijkt het slechts 20% van het landoppervlak, wat slechts ongeveer 6% is op basis van het aardoppervlak. Met de ontwikkeling van de industrie, luchtvaart, oceaan, visserij, aardolie, milieumonitoring, offroad-activiteiten in de open lucht, evenals nationale strategie en militaire communicatie, enz., is er een sterke vraag naar dekking over een groot gebied en in de ruimte.
Chen Shanzhi is van mening dat de directe verbinding van mobiele telefoons met satellieten betekent dat satellietcommunicatie vanuit de industriële toepassingsmarkt de consumentenmarkt zal betreden. “Het is echter belachelijk om te zeggen dat Starlink 5G kan vervangen of zelfs ondermijnen.” Chen Shanzhi wees erop dat satellietcommunicatie veel beperkingen kent. De eerste is de ongeldige dekking van het gebied. Drie synchrone satellieten in een hoge baan kunnen de hele wereld bestrijken. Honderden satellieten in een lage baan bewegen zich met hoge snelheid ten opzichte van de grond en kunnen slechts gelijkmatig dekking bieden. Veel gebieden zijn ongeldig omdat er feitelijk geen gebruikers zijn. ; Ten tweede kunnen satellietsignalen niet zowel binnen als buiten dekking bieden, bedekt door viaducten en bergbossen; ten derde, de miniaturisering van satellietterminals en de tegenstelling tussen antennes, vooral mensen zijn gewend geraakt aan de ingebouwde antennes van gewone mobiele telefoons (gebruikers hebben geen verstand). De huidige commerciële satellietmobiele telefoon heeft nog steeds een externe antenne; ten vierde is de spectrale efficiëntie van satellietcommunicatie veel lager dan die van cellulaire mobiele communicatie. De spectrumefficiëntie ligt boven 10 bit/s/Hz. Ten slotte, en dit is het allerbelangrijkste, omdat er veel schakels bij betrokken zijn, zoals de productie van satellieten, de lancering van satellieten, grondapparatuur, het exploiteren en onderhouden van satellieten, zijn de bouw-, exploitatie- en onderhoudskosten van elke communicatiesatelliet tien keer of zelfs honderden keer zo hoog als die van een grondsatelliet. basisstation, dus de communicatiekosten zullen zeker stijgen. Hoger dan 5G terrestrische mobiele communicatie.
Vergeleken met het terrestrische cellulaire mobiele communicatiesysteem zijn de belangrijkste technische verschillen en uitdagingen van het satellietcommunicatiesysteem als volgt: 1) De voortplantingskarakteristieken van het satellietkanaal en het terrestrische kanaal zijn verschillend, de satellietcommunicatie heeft een lange voortplantingsafstand, de signaalvoortplantingspadverlies is groot en de transmissievertraging is groot. Uitdagingen met zich meebrengen om budget, timingrelatie en transmissieschema te koppelen; 2) Hoge snelheid satellietbewegingen, waardoor tijdsynchronisatie-trackingprestaties, frequentiesynchronisatie-tracking (Doppler-effect), mobiliteitsbeheer (frequente straalschakeling en inter-satellietschakeling), modulatie, demodulatieprestaties en andere uitdagingen ontstaan. Een mobiele telefoon bevindt zich bijvoorbeeld slechts een paar honderd meter tot een kilometer van een basisstation op de grond, en 5G kan een terminalbewegingssnelheid van 500 km/u ondersteunen; terwijl een satelliet in een lage baan ongeveer 300 tot 1.500 km verwijderd is van een mobiele telefoon op de grond, en de satelliet beweegt met een snelheid van ongeveer 7,7 tot 7,1 km/s ten opzichte van de grond, wat een snelheid van meer dan 25.000 km/u bedraagt.
Posttijd: 20 december 2022
