การบูรณาการระหว่างดาวเทียมและภาคพื้นดินกลายเป็นกระแสทั่วไป

ปัจจุบัน ด้วยความก้าวหน้าอย่างค่อยเป็นค่อยไปของแผนการใช้งานกลุ่มดาวดาวเทียมของ StarLink, Telesat, OneWeb และ AST การสื่อสารผ่านดาวเทียมในวงโคจรต่ำจึงกลับมาเพิ่มขึ้นอีกครั้ง การเรียกร้องให้ "รวม" ระหว่างการสื่อสารผ่านดาวเทียมและการสื่อสารเคลื่อนที่ภาคพื้นดินก็กำลังดังมากขึ้นเช่นกัน Chen Shanzhi เชื่อว่าสาเหตุหลักคือความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการเปลี่ยนแปลงของอุปสงค์

ในแง่ของเทคโนโลยี สิ่งหนึ่งคือความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการปล่อยดาวเทียม รวมถึงนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่ถูกโค่นล้ม เช่น "ลูกศรเดียวที่มีดาวเทียมหลายดวง" และการรีไซเคิลจรวด ประการที่สองคือความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการผลิตผ่านดาวเทียม รวมถึงความก้าวหน้าของวัสดุ พลังงาน และเทคโนโลยีการประมวลผล ประการที่สามคือเทคโนโลยีวงจรรวม ความก้าวหน้าของดาวเทียม การย่อขนาด การทำให้เป็นโมดูล และการแยกส่วนประกอบของดาวเทียม และการเพิ่มขีดความสามารถในการประมวลผลออนบอร์ด ประการที่สี่คือความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการสื่อสาร ด้วยวิวัฒนาการของ 3G, 4G และ 5G เสาอากาศขนาดใหญ่ คลื่นมิลลิเมตร ด้วยความก้าวหน้าทางรูปทรงและอื่นๆ เทคโนโลยีการสื่อสารเคลื่อนที่เซลลูล่าร์ภาคพื้นดินยังสามารถนำไปใช้กับดาวเทียมได้อีกด้วย

ในด้านอุปสงค์ ด้วยการขยายตัวของการใช้งานในอุตสาหกรรมและกิจกรรมของมนุษย์ ข้อดีของการสื่อสารผ่านดาวเทียมที่ครอบคลุมทั่วโลกและพื้นที่ครอบคลุมเริ่มปรากฏให้เห็น ณ วันนี้ ระบบสื่อสารเคลื่อนที่ภาคพื้นดินครอบคลุมประชากรมากกว่า 70% แต่เนื่องจากปัจจัยทางเทคนิคและเศรษฐกิจ จึงครอบคลุมพื้นที่เพียง 20% ของพื้นที่ดิน ซึ่งประมาณ 6% เท่านั้นโดยอิงตามพื้นที่พื้นผิวโลก ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรม การบิน มหาสมุทร การประมง ปิโตรเลียม การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม กิจกรรมออฟโรดกลางแจ้ง ตลอดจนยุทธศาสตร์ระดับชาติและการสื่อสารทางทหาร ฯลฯ มีความต้องการอย่างมากสำหรับการครอบคลุมพื้นที่กว้างและอวกาศ

Chen Shanzhi เชื่อว่าการเชื่อมต่อโดยตรงของโทรศัพท์มือถือกับดาวเทียมหมายความว่าการสื่อสารผ่านดาวเทียมจะเข้าสู่ตลาดผู้บริโภคจากตลาดแอปพลิเคชันอุตสาหกรรม “อย่างไรก็ตาม มันไร้สาระที่จะบอกว่า Starlink สามารถแทนที่หรือล้มล้าง 5G ได้” Chen Shanzhi ชี้ให้เห็นว่าการสื่อสารผ่านดาวเทียมมีข้อจำกัดมากมาย ประการแรกคือความครอบคลุมพื้นที่ที่ไม่ถูกต้อง ดาวเทียมซิงโครนัสวงโคจรสูงสามดวงสามารถครอบคลุมทั่วโลกได้ ดาวเทียมวงโคจรต่ำหลายร้อยดวงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสัมพันธ์กับพื้นดินและสามารถครอบคลุมได้เท่าๆ กันเท่านั้น หลายพื้นที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากไม่มีผู้ใช้จริงๆ - ประการที่สอง สัญญาณดาวเทียมไม่สามารถครอบคลุมทั้งภายในและภายนอกอาคารที่มีสะพานลอยและป่าภูเขาได้ ประการที่สาม การย่อขนาดของเทอร์มินัลดาวเทียมและความขัดแย้งระหว่างเสาอากาศ โดยเฉพาะผู้คนเริ่มคุ้นเคยกับเสาอากาศในตัวของโทรศัพท์มือถือธรรมดา (ผู้ใช้ไม่มีความรู้สึก) โทรศัพท์มือถือผ่านดาวเทียมเชิงพาณิชย์ในปัจจุบันยังคงมีเสาอากาศภายนอก ประการที่สี่ ประสิทธิภาพสเปกตรัมของการสื่อสารผ่านดาวเทียมต่ำกว่าการสื่อสารเคลื่อนที่แบบเซลลูล่าร์มาก ประสิทธิภาพของสเปกตรัมสูงกว่า 10 บิต/วินาที/เฮิร์ตซ์ สุดท้าย และที่สำคัญที่สุด เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงมากมาย เช่น การผลิตดาวเทียม การปล่อยดาวเทียม อุปกรณ์ภาคพื้นดิน การดำเนินงานและการบริการดาวเทียม ต้นทุนการก่อสร้างและการดำเนินงานและการบำรุงรักษาของดาวเทียมสื่อสารแต่ละดวงเป็นสิบเท่าหรือหลายร้อยเท่าของพื้นดิน สถานีฐานดังนั้นค่าสื่อสารจึงเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอน การสื่อสารเซลลูล่าร์ภาคพื้นดินที่สูงกว่า 5G

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบสื่อสารเคลื่อนที่เซลลูล่าร์ภาคพื้นดิน ความแตกต่างทางเทคนิคหลักและความท้าทายของระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมมีดังนี้: 1) ลักษณะการแพร่กระจายของช่องสัญญาณดาวเทียมและช่องสัญญาณภาคพื้นดินแตกต่างกัน การสื่อสารผ่านดาวเทียมมีระยะการแพร่กระจายที่ยาว การสูญเสียเส้นทางการแพร่กระจายสัญญาณมีขนาดใหญ่ และความล่าช้าในการส่งมีขนาดใหญ่ นำมาซึ่งความท้าทายในการเชื่อมโยงงบประมาณ ความสัมพันธ์ด้านเวลา และแผนการส่งสัญญาณ 2) การเคลื่อนที่ของดาวเทียมความเร็วสูง ทำให้เกิดประสิทธิภาพในการติดตามการซิงโครไนซ์เวลา การติดตามการซิงโครไนซ์ความถี่ (เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์) การจัดการการเคลื่อนที่ (การสลับลำแสงบ่อยครั้งและการสลับระหว่างดาวเทียม) ประสิทธิภาพการมอดูเลต ดีโมดูเลชัน และความท้าทายอื่นๆ ตัวอย่างเช่น โทรศัพท์มือถืออยู่ห่างจากสถานีฐานภาคพื้นดินเพียงไม่กี่ร้อยเมตรถึงหนึ่งกิโลเมตร และ 5G สามารถรองรับความเร็วการเคลื่อนที่ของเทอร์มินัลที่ 500 กม./ชม. ในขณะที่ดาวเทียมวงโคจรต่ำอยู่ห่างจากโทรศัพท์มือถือภาคพื้นดินประมาณ 300 ถึง 1,500 กม. และดาวเทียมเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 7.7 ถึง 7.1 กม./วินาที เมื่อเทียบกับพื้นดิน ซึ่งเกิน 25,000 กม./ชม.