В настоящее время, с постепенным продвижением планов развертывания спутниковых группировок StarLink, Telesat, OneWeb и AST, низкоорбитальная спутниковая связь снова находится на подъеме. Призывы к «объединению» спутниковой связи и наземной сотовой связи также становятся все громче. Чэнь Шаньчжи считает, что основными причинами этого являются технологический прогресс и изменение спроса.
С точки зрения технологий, одним из них является прогресс в технологии запуска спутников, включая подрывные технологические инновации, такие как «одна стрела с несколькими спутниками» и утилизация ракет; второй — прогресс технологии производства спутников, включая прогресс материалов, энергоснабжения и технологий обработки; третья — технология интегральных схем. Развитие спутников, миниатюризация, модульность и компонентизация спутников, а также расширение возможностей бортовой обработки; четвертый – развитие коммуникационных технологий. С развитием 3G, 4G и 5G, крупномасштабных антенн миллиметрового диапазона. Благодаря достижениям в форме и т. д., технология наземной сотовой мобильной связи также может применяться к спутникам.
Что касается спроса, то с расширением промышленного применения и человеческой деятельности начинают проявляться преимущества глобального покрытия спутниковой связи и космического покрытия. На сегодняшний день наземной системой мобильной связи охвачено более 70% населения, но в силу технических и экономических факторов она покрывает лишь 20% площади суши, что составляет лишь около 6% от площади земной поверхности. С развитием промышленности авиация, океан, рыболовство, нефть, мониторинг окружающей среды, внедорожная деятельность, а также национальная стратегия, военные коммуникации и т. д. имеют высокий спрос на широкомасштабное и космическое покрытие.
Чэнь Шаньжи считает, что прямое подключение мобильных телефонов к спутникам означает, что спутниковая связь выйдет на потребительский рынок с рынка отраслевых приложений. «Однако смешно говорить, что Starlink может заменить или даже подорвать 5G». Чэнь Шаньжи отметил, что спутниковая связь имеет множество ограничений. Во-первых, это неверное покрытие территории. Три высокоорбитальных синхронных спутника смогут покрыть весь мир. Сотни низкоорбитальных спутников движутся с большой скоростью относительно земли и могут перемещаться лишь равномерно. Многие области недействительны, поскольку на самом деле нет пользователей. ; Во-вторых, спутниковые сигналы не могут охватывать помещения и улицы, покрытые эстакадами и горными лесами; в-третьих, миниатюризация спутниковых терминалов и противоречие между антеннами, особенно люди привыкли к встроенным антеннам обычных мобильных телефонов (у пользователей нет смысла). Нынешний коммерческий спутниковый мобильный телефон все еще имеет внешнюю антенну; в-четвертых, спектральная эффективность спутниковой связи значительно ниже, чем у сотовой мобильной связи. Спектральная эффективность превышает 10 бит/с/Гц. Наконец, что наиболее важно, поскольку оно включает в себя множество звеньев, таких как производство спутников, запуск спутников, наземное оборудование, эксплуатация и обслуживание спутников, стоимость строительства, эксплуатации и обслуживания каждого спутника связи в десять раз или даже в сотни раз превышает стоимость наземного спутника. базовой станции, поэтому плата за связь обязательно увеличится. Выше, чем наземная сотовая связь 5G.
По сравнению с наземной сотовой системой мобильной связи основные технические различия и проблемы системы спутниковой связи заключаются в следующем: 1) Характеристики распространения спутникового канала и наземного канала различны, спутниковая связь имеет большую дальность распространения, потери на пути распространения сигнала велики, а задержка передачи велика. Создание проблем для увязки бюджета, временных отношений и схемы передачи; 2) Высокоскоростное движение спутников, вызывающее отслеживание синхронизации времени, отслеживание синхронизации частоты (эффект Доплера), управление мобильностью (частое переключение луча и межспутниковое переключение), характеристики модуляции, демодуляции и другие проблемы. Например, мобильный телефон находится всего на расстоянии от нескольких сотен метров до километра от наземной базовой станции, а 5G может поддерживать скорость движения терминала 500 км/ч; в то время как низкоорбитальный спутник находится на расстоянии от 300 до 1500 км от наземного мобильного телефона, а спутник движется со скоростью от 7,7 до 7,1 км/с относительно земли, превышая 25 000 км/ч.
Время публикации: 20 декабря 2022 г.
