Tích hợp vệ tinh-mặt đất đã trở thành xu hướng chung

Hiện tại, với sự tiến bộ dần dần của các kế hoạch triển khai chòm sao vệ tinh của StarLink, Telesat, OneWeb và AST, thông tin liên lạc vệ tinh quỹ đạo thấp đang gia tăng trở lại. Lời kêu gọi “sáp nhập” giữa thông tin vệ tinh và thông tin di động mặt đất cũng ngày càng lớn. Chen Shanzhi tin rằng nguyên nhân chính của điều này là do tiến bộ công nghệ và những thay đổi về nhu cầu.

1

Về mặt công nghệ, một là sự tiến bộ của công nghệ phóng vệ tinh, trong đó có những cải tiến công nghệ mang tính lật đổ như “một mũi tên với nhiều vệ tinh” và tái chế tên lửa; thứ hai là tiến bộ công nghệ chế tạo vệ tinh, bao gồm tiến bộ về vật liệu, nguồn điện và công nghệ xử lý; thứ ba là công nghệ mạch tích hợp Sự tiến bộ của vệ tinh, thu nhỏ, mô đun hóa và thành phần hóa các vệ tinh cũng như nâng cao khả năng xử lý trên tàu; thứ tư là sự tiến bộ của công nghệ truyền thông. Với sự phát triển của 3G, 4G và 5G, ăng-ten quy mô lớn, sóng milimet. Với những tiến bộ về hình dạng, v.v., công nghệ thông tin di động di động mặt đất cũng có thể được áp dụng cho vệ tinh.

Về phía cầu, với sự mở rộng của các ứng dụng công nghiệp và hoạt động của con người, những lợi thế của việc phủ sóng toàn cầu và không gian của truyền thông vệ tinh đang bắt đầu xuất hiện. Tính đến ngày nay, hệ thống thông tin di động mặt đất đã phủ sóng hơn 70% dân số nhưng do yếu tố kinh tế kỹ thuật nên chỉ phủ sóng 20% ​​diện tích đất liền, tức chỉ khoảng 6% tính theo diện tích bề mặt trái đất. Với sự phát triển của ngành công nghiệp, hàng không, đại dương, ngư nghiệp, dầu khí, giám sát môi trường, các hoạt động địa hình ngoài trời, cũng như chiến lược quốc gia và liên lạc quân sự, v.v., có nhu cầu mạnh mẽ về phạm vi phủ sóng trên diện rộng và không gian.

Chen Shanzhi tin rằng việc kết nối trực tiếp điện thoại di động với vệ tinh có nghĩa là thông tin vệ tinh sẽ thâm nhập thị trường tiêu dùng từ thị trường ứng dụng công nghiệp. “Tuy nhiên, thật nực cười khi nói rằng Starlink có thể thay thế hoặc thậm chí phá hoại 5G”. Chen Shanzhi chỉ ra rằng liên lạc qua vệ tinh có nhiều hạn chế. Đầu tiên là phạm vi phủ sóng không hợp lệ của khu vực. Ba vệ tinh đồng bộ có quỹ đạo cao có thể bao phủ toàn thế giới. Hàng trăm vệ tinh có quỹ đạo thấp di chuyển với tốc độ cao so với mặt đất và chỉ có thể phủ đều. Nhiều khu vực không hợp lệ vì thực tế không có người dùng. ; Thứ hai, tín hiệu vệ tinh không thể phủ sóng trong nhà và ngoài trời bị che phủ bởi cầu vượt và rừng núi; thứ ba, việc thu nhỏ các thiết bị đầu cuối vệ tinh và sự mâu thuẫn giữa các ăng-ten, đặc biệt là người dân đã quen với ăng-ten tích hợp của điện thoại di động thông thường (người dùng không có ý thức), Điện thoại di động vệ tinh thương mại hiện nay vẫn có ăng-ten bên ngoài; thứ tư, hiệu suất phổ của thông tin vệ tinh thấp hơn nhiều so với thông tin di động di động. Hiệu suất phổ trên 10 bit/s/Hz. Cuối cùng và quan trọng nhất là vì nó liên quan đến nhiều liên kết như sản xuất vệ tinh, phóng vệ tinh, thiết bị mặt đất, vận hành và dịch vụ vệ tinh nên chi phí xây dựng, vận hành và bảo trì của mỗi vệ tinh liên lạc gấp 10 lần, thậm chí hàng trăm lần so với mặt đất. trạm gốc nên cước liên lạc chắc chắn sẽ tăng lên. Cao hơn thông tin di động mặt đất 5G.

So với hệ thống thông tin di động tế bào mặt đất, những khác biệt và thách thức kỹ thuật chính của hệ thống thông tin vệ tinh như sau: 1) Đặc tính truyền sóng của kênh vệ tinh và kênh mặt đất khác nhau, thông tin vệ tinh có khoảng cách truyền dài, Suy hao đường truyền tín hiệu lớn và độ trễ truyền lớn. Đưa ra những thách thức trong việc liên kết ngân sách, mối quan hệ thời gian và cơ chế truyền tải; 2) Chuyển động của vệ tinh tốc độ cao, gây ra hiệu suất theo dõi đồng bộ hóa thời gian, theo dõi đồng bộ hóa tần số (hiệu ứng Doppler), quản lý di động (chuyển đổi chùm tia thường xuyên và chuyển mạch giữa các vệ tinh), hiệu suất điều chế giải điều chế và các thách thức khác. Ví dụ: điện thoại di động chỉ cách trạm mặt đất vài trăm mét đến một km và 5G có thể hỗ trợ tốc độ di chuyển của thiết bị đầu cuối là 500km/h; trong khi vệ tinh quỹ đạo thấp cách điện thoại di động mặt đất khoảng 300 đến 1.500km và vệ tinh di chuyển với tốc độ khoảng 7,7 đến 7,1km/s so với mặt đất, vượt quá 25.000km/h.


Thời gian đăng: 20-12-2022