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在俄乌冲突的背景下,卫星通信的重要性日益凸显

01  俄乌冲突下的“星链”

 

 距俄乌冲突已经近一年的时间,在俄乌战争爆发之后,俄罗斯摧毁了乌克兰的通讯设备,乌克兰失去了网络连接,此时马斯克的“星链”无疑是雪中送炭。

 

 

在装备上“星链”之后,俄乌战场发生了翻天覆地的变化,乌克兰战场通讯能力增强,无人机可以更精准地向俄罗斯投放炸弹,军队之间的联系增强,同时保持与外界的通讯,可以更好地呼叫外援并获得外界的支持。

 

02  卫星通信的优越性

 

 在海洋、沙漠及山区偏远地区等环境下,传统地面通信铺设技术难度大,而且运营成本高,通过部署传统通信骨干网络在互联网渗透率低的区域进行延伸普及存在现实障碍。目前,地球上超过 70%的地理空间,甚至在发达国家,互联网也未能实现全面覆盖。

 

而通过卫星通信则可以解决这一难题,卫星通信覆盖范围大,信号传输不需要通过地面基站,不受地面信号以及天气等因素的影响,可以解决地面通信覆盖不足以及信号不稳定等问题,具有广阔的市场需求。此外,卫星通信对灾难应急通信、军事国防作用重大,6G网络向天地一体化演进,发展卫星通信拥有极其重要的战略意义。未来市场前景广阔,卫星通信可解决地面通信覆盖不足等问题。

 

 

03  卫星产业发展概况

 

人造卫星指在空间轨道上环绕地球运行的无人航天器,主要分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。其中,应用卫星直接为国民经济和军事活动提供服务,是发射数量和种类最多、应用范围最广的卫星。

 

卫星产业对军事、经济、社会各方面有巨大的影响力和渗透力,卫星所提供的空间信息、时间基准信息是经济建设和社会发展必不可少的,基本覆盖到社会的各个方面,不仅有利于电信、广播、交通运输和农业等传统产业的结构升级,也能够加速新兴产业的发展,卫星产业已成为拉动经济增长的引擎之一。

 

04  卫星通信未来行业发展趋势

 

卫星通信是利用卫星中的转发器作为中继站,通过反射或转发无线电信号,实现两个或多个地球站之间的通信。卫星通信是现代通信技术与航天技术的结合,并用计算机对其进行控制的先进通信方式,是目前卫星技术最具产业化的应用方向,构成了卫星产业的最主要组成部分。

 

通常,卫星轨道就卫星通信系统来说,是根据卫星轨道高度进行分类的,具体分为低轨道、中轨道和静止轨道。

 

(1)低轨道(LEO,Low Earth Orbit):又称近地轨道,运行轨道500-2000公里。

(2)中轨道(MEO,Medium Earth Orbit):运行轨道在2000-35786公里之间。

(3)静止轨道(GEO,Geostationary Earth Oribt):其轨道高度为 35786 公里。

 

 

由于静止轨道卫星相对地面静止,且覆盖区大,三颗经度差约 120°的卫星能够覆盖除南、北极以外的全球范围,因此目前卫星通信系统大多采用静止轨道卫星。

 

另外卫星通信系统也可采用低轨或中轨等非静止轨道卫星,但由于非静止轨道卫星与地球上的观察点有相对运动,为了保证对全球或特定地区的连续覆盖,以支持服务区内用户的实时通信,需要用多颗卫星组成特定的星座组成的全球星系统。

 

卫星通信系统是以空间轨道中运行的卫星作为核心设施的通信系统,属于空间基础设施。卫星通信系统的核心是卫星空间段,主要包括空间轨道中运行的通信卫星,以及对卫星进行跟踪、遥测及指令的地面测控和监测系统。卫星地面段以用户主站为主体,包括用户终端、用户终端与用户主站连接的“陆地链路”以及用户主站与“陆地链路”相匹配的接口。 

 

目前行业已着手开发Q(36-46GHz)、V(46-56GHz)等更高的频段资源。利用卫星通信系统进行通信时,在发射地球站,用户发出的基带信号经过卫星通信设备处理后变为射频信号(使用上行频率)后发送到卫星。卫星作为空中的一个中继站,由卫星转发器对卫星天线接收到的射频信号进行低噪声放大、变频、功率放大后通过卫星天线发射到地面。在接收地球站,卫星发出的射频信号(使用下行频率)被接收,并经过处理后变为基带信号。

 

 

05  卫星通信的优点

 

卫星通信具有抗毁性强、覆盖范围广、通信距离远、部署快速灵活、通信频带宽、传输容量大、性能稳定可靠、不受地形和地域限制等优点,可以实现有线电话网和地面移动通信网均无法实现的广域无缝隙覆盖。因此对于广大低业务密度地区来说,使用卫星通信系统比建设地面通信网更经济。同时对于某些类型的业务和应用场合,卫星通信系统具有一定的优势,如视频广播、互联网接入、国际通信等。

 

目前,卫星通信系统已经成为世界电信结构中的重要部分,为世界各国提供电话、数据和视频等服务。卫星通信技术在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用,尤其适用于边远地区、农村、山区、海岛、灾区以及远洋舰队和远航飞机等陆地通信不易覆盖的地区。

 

卫星通信、地面通信(光纤、5G)等均是不同的通信方式,共同满足各类用户之间的信息交流与传递,为用户提供差异化的应用服务,在不同应用场景下发挥不同的作用,相互之间各有特点、优势互补,不是完全替代关系。3GPP 等国际组织正在制定卫星通信与5G的接入标准,将卫星通信作为5G网络拓展的重要手段和有机组成部分,满足用户无处不在的多种业务需求,拓展卫星通信的服务范围。随着人们对信息通信的依赖度逐渐提高,卫星通信泛在化的特性愈发凸显,对于构建全球无缝覆盖的一体化综合通信网具有重要作用。