5G全球組網繞不開這顆“星”

今年來,無論是資本市場還是“吃瓜群眾”,都在密切關注5G網絡的推廣應用。確實,從去年開始的5G試商用建網,到今年6月6日工信部正式向4家運營商發放5G牌照,一年左右的時間,中國5G進入提速階段,“5G時代”彷彿已經提前到來。但是極高的建網成本正在成為5G全球大規模推廣應用的“攔路虎”,如果沒有更加高效、低成本的佈網方式,未來5G網絡很可能只有大城市少數人群能夠享用。

近日,中國首顆通信能力可達到10Gbps的5G低軌寬帶衛星正式出廠,該衛星也是全球首顆Q/V頻段的低軌寬帶衛星。據瞭解,該衛星是我國商業航天公司——銀河航天自主研製的首顆衛星,也是我國首顆由商業航天公司研製的200公斤量級的衛星,單星可覆蓋30萬平方公里,相當於大約50個上海市的面積,軌道高1200Km,預計將於年內在甘肅酒泉發射。未來,5G甚至6G網絡全球覆蓋或將倚仗由低軌道寬帶衛星組成的“太空互聯網”。

5G全球組網繞不開這顆“星”

什麼是低軌道寬帶衛星?

可能有人會說,衛星通信又不是什麼新技術,如果好用為什麼一直沒有在老百姓當中普及起來。這就要從衛星通信的原理說起,它是一種利用人造地球衛星作為中繼站來轉發無線電波而進行的兩個或多個終端之間的通信。

按照衛星軌道高度的不同,通信衛星可以分為低軌通信衛星、中軌通信衛星和高軌地球同步通信衛星,它們分佈在離地球高度不同的太空中。此前,人們聽說更多的都是高軌地球同步通信衛星,它雖然也能通信,但是由於離地球距離太遠,製造發射成本高,信號傳輸延時高,通信費用也較高,這些因素都不利於大規模應用。

隨著現代移動通信和電子元器件技術的飛速發展,制約早期低軌通信衛星系統的通話質量、數據傳輸速率和使用成本等問題迎刃而解。低軌道衛星技術的突破,讓“太空互聯網”成為可能。

低軌道帶來的好處是,一方面衛星的軌道高度低,使得傳輸延時短,路徑損耗小。與地面通信網絡相比,低軌衛星通信可以實現廣域覆蓋,為偏遠地區、飛機、艦艇等地面網絡無法到達的地方提供網絡服務,多個衛星組成的星座可以實現真正的全球覆蓋,頻率複用更有效;另一方面蜂窩通信、多址、點波束、頻率複用等技術也為低軌道衛星移動通信提供了技術保障。可以增強5G大規模物聯網的穩定性,在飛機、輪船、火車、汽車等移動環境中提供不間斷服務。

因此,低軌系統被認為是最有應用前景的衛星移動通信技術之一,更適合大眾普及。

將解決40億人口的上網問題

在大家都驚訝於5G通信的高速時,很多人並不知道的是,儘管5G時代已拉開序幕,但當前全球網絡的覆蓋面臨著巨大的挑戰,地面基站很難覆沙漠、海洋等所有區域,低軌寬帶通信衛星可以解決全球網絡覆蓋和接入的難題,有望讓全球處於信息貧困的40億人暢享網絡世界。

5G全球組網繞不開這顆“星”

據InternetWorldStats統計,截至2017年6月,全球互聯網普及率約為51.7%,意味著仍有約一半的人口未實現互聯網連接,面對如此廣闊市場,近年來波音、空客、亞馬遜、Google、Facebook、SpaceX等高科技企業紛紛投資低軌衛星通信領域,提出了OneWeb、Starlink等十餘個低軌衛星通信系統方案,目標是實現全球互聯網覆蓋,若這些方案得以實施,未來幾年內將有2萬餘顆低軌衛星進入太空。

在不遠的將來,大家在飛機上刷短視頻、撥打視頻電話將成為非常普通的場景。此外,由於光在光纖中的傳播速度慢於無線電在太空中的速度,未來低軌寬帶通信衛星還將為電視直播記者、金融從業者等對時間同步要求嚴格的人群,帶來更便捷的體驗。

中國加快“太空互聯網”佈局

幸運的是,不僅5G技術我國走在了世界前列,在低軌寬帶衛星上我國同樣不落後於人。要知道,衛星出廠狀態是衛星研製的重要階段,標誌著衛星硬件和軟件全部進入固化狀態,銀河航天首發星的成功出廠意味著,國內首顆通信能力達到10Gbps的低軌寬帶衛星,地面測試已進入到穩定可靠的技術狀態,整裝待發。

5G全球組網繞不開這顆“星”

值得注意的是,在通信帶寬的設計上,銀河航天對標國際領先的技術,在國內低軌寬帶衛星上首次實現技術對標國際的10Gbps通信能力。

銀河航天合夥人、衛星技術專家張世傑介紹,“在全球商業通信衛星發展迅速的今天,提前衛星頻率軌道至關重要,可以預計的是,低頻段資源需求必將持續增長,變得日益緊張,中國商業航天公司只有儘早佈局高頻段通信才有在國際賽場上‘換道超車’的可能,銀河航天首發星作為由中國公司自主研製的全球首顆Q/V頻段的低軌寬帶衛星,具有重要意義。”

銀河航天創始人董事長兼CEO徐鳴表示,從首發星開始,銀河航天將跨出“太空互聯網”的第一步,未來銀河航天將通過規模化研發和生產低成本、高性能的5G衛星,構建太空互聯網,彌合數字鴻溝,讓5G衛星網絡連接地球的每一個角落。


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