
5G的已經全面展開商用,人類的通信技術(shu)再(zai)一次(ci)走上了快(kuai)速發展期。未來,隨著火箭回(hui)收(shou)、低(di)軌衛(wei)星(xing)和6G技術(shu)的發展,科(ke)幻式(shi)(shi)的通信方(fang)(fang)式(shi)(shi)似乎離我們也不(bu)遠(yuan)了。2019 年工(gong)信部成立了 6G 研究組,推動 6G 相關工(gong)作。同年 4 月,奧盧大學(xue)舉辦了世界首個(ge) 6G 峰會。6G 有(you)望達(da)成更進(jin)一步的技術(shu)指標:空口延遲低(di)于 0.1ms,網(wang)絡深度(du)覆蓋率達(da)到 100%,毫(hao)米(mi)級感知定位(wei),單位(wei)功耗大幅度(du)降低(di),傳輸帶寬將達(da)到 TB 級,連接設(she)備密(mi)度(du)達(da)到每立方(fang)(fang)米(mi)數百個(ge)。2020 年 4 月 20 日,國(guo)家發改委首次(ci)明(ming)確“新基建”范圍,并將衛(wei)星(xing)互(hu)聯(lian)網(wang)納入通信網(wang)絡基礎(chu)設(she)施范疇。目前,國(guo)內多(duo)家企(qi)業已經開始積極布局衛(wei)星(xing)互(hu)聯(lian)網(wang)產(chan)業。
本(ben)期的智能(neng)內參,我們推薦開(kai)源證券的報告(gao)《5G+ 時代,星鏈計劃和 6G 齊閃耀 》,揭秘6G和衛星互聯網的布(bu)局(ju)與發展。
本(ben)期(qi)內參來源:開源證券(quan)
原標題:
《5G+ 時代,星鏈計劃和 6G 齊閃耀 》
作(zuo)者:趙良畢?戴晶晶
一、通信技術——每十年一次的巨變
移動(dong)通信技術(shu)(shu)推動(dong)著信息技術(shu)(shu)產業的快速發(fa)展(zhan),改善了人(ren)們的生活(huo)水平,促進了社會的發(fa)展(zhan)和繁榮。從上世紀80年(nian)(nian)代(dai)開(kai)始,移動(dong)通信技術(shu)(shu)每近十年(nian)(nian)就(jiu)會出現一次新的變革。
▲ 移動(dong)通信(xin)技術從 從 1G 向 5G 演進
1G? 即第一代移動通(tong)信(xin)技(ji)術,是(shi)以模(mo)擬技(ji)術為基礎的蜂(feng)窩無線電話系統。起源于(yu)20 世紀 80 年(nian)代,完成于(yu) 20 世紀 90 年(nian)代,主要采用的是(shi)模(mo)擬調制技(ji)術與頻分多址接入(FDMA)技(ji)術,這(zhe)種技(ji)術的主要缺(que)點是(shi)頻譜利用率低,信(xin)令(ling)干(gan)擾話音業務。
1G時代,頻(pin)(pin)分多址(FDMA )是一種最基本的多址接(jie)入方式。FDMA 以載波頻(pin)(pin)率來劃(hua)分信(xin)道,每個信(xin)道占用一個載頻(pin)(pin),相(xiang)鄰載頻(pin)(pin)之(zhi)間(jian)應滿足傳輸帶寬的要求。在模(mo)擬(ni)移動通信(xin)中頻(pin)(pin)分多址是最常用的多址方式,每個載頻(pin)(pin)之(zhi)間(jian)的間(jian)隔為 30kHz 或 25kHz。在FDMA 技術下,不(bu)同的用戶占據不(bu)同的頻(pin)(pin)段,從而避免了相(xiang)互(hu)干擾,實現(xian)了區分。
2G 即第(di)二代移動通信(xin)技(ji)術,主(zhu)要采用數(shu)字的(de)時分(fen)多址(TDMA )和碼分(fen)多址(CDMA )技(ji)術。在(zai) 2G 技(ji)術下,無(wu)法直接傳送如(ru)電(dian)子郵件(jian)、軟件(jian)等(deng)資訊;只(zhi)具有通話(hua)、和一些(xie)如(ru)時間(jian)日期等(deng)傳送的(de)手(shou)機(ji)通信(xin)技(ji)術規格。不過手(shou)機(ji)短信(xin) SMS(Shortmessage service)在(zai) 2G 的(de)某些(xie)規格中能夠被執行。
第二代移(yi)動通(tong)信數字無線標準主要(yao)有:歐洲的(de) GSM 和美(mei)(mei)國(guo)高通(tong)公(gong)司推出(chu)的(de) IS-95CDMA 等(deng),我國(guo)主要(yao)采用 GSM,美(mei)(mei)國(guo)、韓(han)國(guo)主要(yao)采用 CDMA。
3G? 即第三代(dai)移動通(tong)信(xin)(xin)技(ji)術,其最基(ji)本(ben)的特征是(shi)智(zhi)能(neng)(neng)信(xin)(xin)號(hao)處(chu)理技(ji)術。智(zhi)能(neng)(neng)信(xin)(xin)號(hao)處(chu)理單元將成為基(ji)本(ben)功能(neng)(neng)模塊,支持(chi)話音和(he)多媒體數據通(tong)信(xin)(xin),它(ta)可以提(ti)供前兩代(dai)產品不能(neng)(neng)提(ti)供的各種寬帶信(xin)(xin)息業務,例如高速數據、慢速圖像(xiang)(xiang)與(yu)電視圖像(xiang)(xiang)等(deng)。
3G 系統(tong)的通信標準共有 WCDMA ,CDMA2000 和(he) 和(he) TD-SCDMA 三大分支。在中國(guo),中國(guo)移動采用 TD-SCDMA,中國(guo)電信采用 CDMA2000,中國(guo)聯通采用 WCDMA。
▲3G通信標準
4G 即第四代(dai)移動通(tong)信技(ji)術(shu),主要是以正交 頻(pin)分復用(OFDM )為技(ji)術(shu)核心。4G技(ji)術(shu)是集 3G 與 WLAN 于一體并(bing)能夠傳輸(shu)高(gao)質量視(shi)頻(pin)圖像(xiang)以及圖像(xiang)傳輸(shu)質量與高(gao)清晰度電視(shi)不相(xiang)上下的技(ji)術(shu)產品。
正交頻分復用(OFDM )是一種無(wu)線環境下的(de)(de)高速傳輸技(ji)術(shu)。OFDM 技(ji)術(shu)的(de)(de)特點是網絡結構高度可擴展,具(ju)有良好的(de)(de)抗噪聲(sheng)性能(neng)和(he)抗多信道干擾能(neng)力,可以提供(gong)無(wu)線數據技(ji)術(shu)質(zhi)量更(geng)高(速率高、時(shi)延小)的(de)(de)服務(wu)和(he)更(geng)好的(de)(de)性能(neng)價格比(bi),能(neng)為 4G 無(wu)線網提供(gong)更(geng)好的(de)(de)方案。
5G 是最新(xin)一(yi)代蜂窩移動通信技(ji)術。5G 并不是獨立的(de)(de)、全新(xin)的(de)(de)無線接入(ru)技(ji)術,而是對現有無線接入(ru)技(ji)術的(de)(de)技(ji)術演進以(yi)及一(yi)些新(xin)增的(de)(de)補充性無線接入(ru)技(ji)術集成后解決方案的(de)(de)總稱。
▲5G 移(yi)動通信存在三大關鍵技(ji)術
二、衛星互聯網,5G中后期新技術
衛(wei)(wei)星(xing)互聯(lian)網(wang)是一種(zhong) 基(ji)于(yu)衛(wei)(wei)星(xing)通(tong)信(xin)(xin)的互聯(lian)網(wang) ,可實(shi)現多地球站(zhan)間(jian)通(tong)信(xin)(xin)。衛(wei)(wei)星(xing)互聯(lian)網(wang)是指基(ji)于(yu)衛(wei)(wei)星(xing)通(tong)信(xin)(xin)技術,通(tong)過(guo)發射特定(ding)數量衛(wei)(wei)星(xing)形(xing)成規(gui)模組網(wang),向地面和空中終端提供寬(kuan)帶互聯(lian)網(wang)接入等(deng)通(tong)信(xin)(xin)服務的新型網(wang)絡。
▲衛星通信原理
衛(wei)星互聯網的發展存在三個階段:
1、與地面通(tong)信網絡競爭(zheng)階段(duan),提供(gong)語音(yin)、低(di)速數據、物聯網等服務。隨(sui)著地面通(tong)信系(xi)(xi)統的快速發展,衛星通(tong)信系(xi)(xi)統在(zai)(zai)通(tong)信質量和資費(fei)價格(ge)等方面漸漸處(chu)于劣勢,在(zai)(zai)競爭(zheng)中落敗。
2、對(dui)地(di)面(mian)通(tong)信網(wang)絡(luo)補充(chong)階段,以新銥(yi)星(xing)、全球星(xing)和(he)軌道通(tong)信公司為(wei)代表,對(dui)地(di)面(mian)通(tong)信系(xi)統(tong)進(jin)行補充(chong)和(he)延伸(shen)。
3、與地(di)面(mian)通信網(wang)絡融合(he)階段,以 OneWeb、SpaceX 等為代(dai)表的公司正在(zai)主導新型衛星(xing)互(hu)聯網(wang)星(xing)座(zuo)建(jian)設,衛星(xing)工作頻段逐漸提高,衛星(xing)互(hu)聯網(wang)建(jian)設逐漸步入寬帶互(hu)聯網(wang)時期。
▲衛星互聯網發展(zhan)階段
衛星按照軌道高度主要(yao)分為低(di)、中(zhong)、高軌三大類(lei)。其中(zhong),低(di)軌衛星擁有傳輸時延小、鏈(lian)路損耗低(di)、發射靈活等優勢,衛星互(hu)聯網業務的主流實現方式。
▲衛星分類
具體來說,低軌衛星系統有以下兩大(da)優勢:
1、可實(shi)(shi)現全球(qiu)互聯(lian)網無縫鏈接服(fu)務(wu)。傳統高軌同步軌道衛(wei)星建設成本(ben)高,存在通信盲區,時(shi)延(yan)(yan)長且帶寬有限,已無法滿足(zu)全球(qiu)海量(liang)互聯(lian)的容量(liang)需求。相比之下,低軌衛(wei)星系統傳輸(shu)時(shi)延(yan)(yan)更低,可靠性更高,損耗較高軌低 29.5dB,能夠實(shi)(shi)現全球(qiu)互聯(lian)網無縫鏈接服(fu)務(wu)。
▲低軌(gui)衛星優(you)勢
2、低軌衛(wei)星(xing)通信(xin)核心(xin)應(ying)(ying)用(yong)場景(jing)包括 偏遠(yuan)地(di)區通信(xin)、海(hai)洋作(zuo)業及科考(kao)寬(kuan)帶(dai)、航空寬(kuan)帶(dai)和(he)災難(nan)應(ying)(ying)急(ji)通信(xin) 等。其中,偏遠(yuan)地(di)區應(ying)(ying)用(yong)市(shi)場主(zhu)要包括衛(wei)星(xing)電話(hua)、互(hu)聯網電視和(he)衛(wei)星(xing)寬(kuan)帶(dai);海(hai)洋作(zuo)業及科考(kao)應(ying)(ying)用(yong)市(shi)場包括衛(wei)星(xing)定(ding)位和(he)海(hai)事衛(wei)星(xing)電話(hua);航空應(ying)(ying)用(yong)市(shi)場主(zhu)要為機載 Wifi;災備應(ying)(ying)用(yong)市(shi)場包括應(ying)(ying)急(ji)呼叫、數(shu)據保(bao)護與恢復和(he)異地(di)災備系統等。
▲低軌衛星通信核心應用場景
近年來,OneWeb、SpaceX 等公司的主導下,衛星互聯網行業走上了快速發展期。從2014年起,我國針對該行業出臺了一系列措施,積極推進衛星應用產業和商業衛星發展。特別是,國家發改委于 2020 年 4 月 20 日首次明確了“新基建”范圍,包括信息基礎設施、融合基礎設施和創新基礎設施三個方面。其中,信息基(ji)(ji)礎設施主要是指基(ji)(ji)于新(xin)一代信息技術(shu)演化生成的基(ji)(ji)礎設施,包括 5G、物(wu)聯網(wang)、工業互聯網(wang)和衛星互聯網(wang)等(deng)。衛星互聯網(wang)在國(guo)家層面首次被納入通信網(wang)絡基(ji)(ji)礎設施范疇。
▲我國衛星互聯網產(chan)業政策
國(guo)(guo)(guo)內多家企(qi)業(ye)已(yi)開(kai)始積極布(bu)局衛星(xing)互(hu)(hu)聯網(wang)產業(ye)。“十(shi)三(san)五”期間(jian),以中國(guo)(guo)(guo)航天科技和(he)(he)中國(guo)(guo)(guo)航天科工(gong)為主(zhu)的兩大央(yang)企(qi)分(fen)別提出了(le)“鴻雁(yan)星(xing)座”和(he)(he)“虹云工(gong)程”低軌(gui)衛星(xing)互(hu)(hu)聯網(wang)計劃,并發射了(le)試驗衛星(xing)。其中,“鴻雁(yan)”星(xing)座是(shi)國(guo)(guo)(guo)內首套全球(qiu)低軌(gui)衛星(xing)移動通(tong)(tong)信與空(kong)間(jian)互(hu)(hu)聯網(wang)系統,可在全球(qiu)范圍(wei)內實現寬帶和(he)(he)窄帶結合,為用戶提供實時(shi)雙向通(tong)(tong)信。
“虹(hong)云工(gong)程(cheng)”星座則致力于滿足全球移動互聯網的高(gao)速接入(ru)需求,由 156 顆(ke)低軌衛(wei)星組成(cheng),每(mei)顆(ke)衛(wei)星最(zui)大支持(chi)速率為 4Gbps。目前,國內多家企(qi)業已經開始積(ji)極布局衛(wei)星互聯網產(chan)業,隨著計劃逐漸啟動,我國衛(wei)星互聯網產(chan)業有望迎(ying)來快速發展(zhan)。
衛星(xing)(xing)互聯網產(chan)業鏈分(fen)(fen)為 衛星(xing)(xing)制造、衛星(xing)(xing)發射(she)、地(di)面設備、衛星(xing)(xing)運營及服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)四個部分(fen)(fen)。其(qi)中(zhong),衛星(xing)(xing)制造分(fen)(fen)為衛星(xing)(xing)平臺(tai)和衛星(xing)(xing)載荷;衛星(xing)(xing)發射(she)包(bao)括火箭制造和發射(she)服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu);地(di)面設備包(bao)括固定(ding)地(di)面站(zhan)、移(yi)(yi)動(dong)站(zhan)和用戶終端(duan);衛星(xing)(xing)運營及服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)包(bao)含衛星(xing)(xing)移(yi)(yi)動(dong)通信(xin)服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)、寬帶廣播服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)和衛星(xing)(xing)固定(ding)服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)。根據賽迪智庫測算,預(yu)計到 2030 年,中(zhong)國衛星(xing)(xing)互聯網整體市場規模可(ke)達千億(yi)。
▲衛星互聯網產業鏈
預計 2023 年我國低軌衛星互聯網衛星制造環節將迎來投資高峰。2020 年(nian)是(shi)衛(wei)星互聯網元(yuan)年(nian),根據未來(lai)智庫(ku)數據,預計 2023 年(nian)左右我(wo)國(guo)低軌衛(wei)星互聯網衛(wei)星制造環節投資規模將迎來(lai)高峰。
▲我國低軌衛星互聯網衛星制造投(tou)資規模預計(ji)將在(zai) 2023 年迎來高峰
根據(ju)《2018 年(nian)中(zhong)國商業(ye)航(hang)天產業(ye)投資報告》數據(ju)顯示,預計到(dao) 2025 年(nian)前我國將(jiang)發(fa)射約 3100 顆(ke)商業(ye)衛(wei)星(xing),單顆(ke)衛(wei)星(xing)制造(zao)成本為 429 萬美(mei)元,而(er) StarLink 和(he)亞(ya)馬遜單顆(ke)衛(wei)星(xing)的(de)制造(zao)成本僅為 50萬和(he) 100 萬美(mei)元。對比(bi)來看,我國衛(wei)星(xing)制造(zao)成本仍有(you)進(jin)一步優化(hua)空間(jian),未來衛(wei)星(xing)制造(zao)企業(ye)有(you)望提升其毛利率和(he)競爭力(li),或將(jiang)持續受益。
成本(ben)的降低可以從以下四個(ge)部分入手:
火箭回收技術。火(huo)箭回(hui)(hui)收(shou)技(ji)術,是指火(huo)箭發射后回(hui)(hui)收(shou)并重(zhong)復使用的(de)技(ji)術,可實(shi)現資源的(de)回(hui)(hui)收(shou)利用,提高火(huo)箭的(de)重(zhong)復利用率,降低成(cheng)本(ben)。據 SpaceX 官(guan)網顯示,其“獵鷹 9 號”火(huo)箭第(di)一次(ci)發射時(shi)的(de)報價為 6198 萬(wan)美(mei)元,第(di) 13 次(ci)發射時(shi)報價僅(jin)為 288 萬(wan)美(mei)元,為首次(ci)報價的(de) 4.65%,大幅(fu)降低了發射成(cheng)本(ben)。
“一箭多星” 。衛星(xing)發(fa)(fa)射(she)環(huan)節主要包括(kuo)火箭(jian)(jian)制造(zao)以及發(fa)(fa)射(she)服(fu)務(wu)。火箭(jian)(jian)制造(zao)包括(kuo)推進系(xi)統(tong)(tong)(tong)、箭(jian)(jian)體制造(zao)、遙測系(xi)統(tong)(tong)(tong)、發(fa)(fa)動(dong)機制造(zao)、制導和(he)控(kong)制系(xi)統(tong)(tong)(tong)、安全自(zi)毀系(xi)統(tong)(tong)(tong)和(he)其他組件;發(fa)(fa)射(she)服(fu)務(wu)包括(kuo)火箭(jian)(jian)控(kong)制系(xi)統(tong)(tong)(tong)、逃逸系(xi)統(tong)(tong)(tong)、發(fa)(fa)射(she)及遙測系(xi)統(tong)(tong)(tong)和(he)發(fa)(fa)射(she)場建設(she)。近年來,我國火箭(jian)(jian)發(fa)(fa)射(she)技(ji)術實現明顯突破,“一(yi)箭(jian)(jian)多星(xing)”、火箭(jian)(jian)回(hui)收利用(yong)等技(ji)術直接推動(dong)了發(fa)(fa)射(she)成本的(de)降低。
“天地一體化+ 商業運營”新模式。“十(shi)三(san)五”期間,我(wo)國運載(zai)火(huo)(huo)箭技術(shu)研(yan)究院研(yan)制的火(huo)(huo)箭先(xian)后為老(lao)(lao)撾和白俄(e)羅斯等國提供國際商業發(fa)射(she)服務(wu)。2015 年,火(huo)(huo)箭院在老(lao)(lao)撾一號(hao)廣播通信衛(wei)星項目中(zhong)首創“天地一體化+商業運營(ying)”新模式,拓展(zhan)了(le)國際商業發(fa)射(she)市場新思路,增強了(le)長征(zheng)系列運載(zai)火(huo)(huo)箭的國際競爭(zheng)力。
運營服務是衛星產(chan)業價值鏈中占比最高的環節,通(tong)信(xin)衛星運營是重要組成。隨著(zhu)技術進步、市場需求增長和商業化程度的提(ti)升,衛星在通(tong)信(xin)、氣(qi)象(xiang)、遙(yao)感、廣播、導航(hang)等領(ling)域均發(fa)揮重要作用,應用領(ling)域不斷(duan)豐富。
根據美(mei)國衛星產業協會統(tong)計數據顯示,2018 年全球衛星產業總(zong)收入(ru)(ru)為 2774 億(yi)美(mei)元,同比(bi)增長 3.3%;衛星服(fu)務(wu)實現收入(ru)(ru) 1265 億(yi)美(mei)元,占衛星產業收入(ru)(ru)的 45.6%。其中,通信(xin)衛星運營是衛星服(fu)務(wu)業的重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng),包括(kuo)衛星廣播(bo)、衛星固定、和衛星移動服(fu)務(wu)等。
▲衛星運營(ying)與服務占比最(zui)高
北斗三(san)號系(xi)統全面建成,推(tui)動產(chan)業(ye)再(zai)上新臺階(jie)。2020 年(nian) 7 月,北斗三(san)號全球衛(wei)星(xing)(xing)(xing)導(dao)航(hang)系(xi)統正(zheng)式開通,我國(guo)(guo)(guo)成為世界上第三(san)個獨(du)立(li)擁有(you)全球衛(wei)星(xing)(xing)(xing)導(dao)航(hang)系(xi)統的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家。隨著該系(xi)統全面建成,我國(guo)(guo)(guo)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)導(dao)航(hang)與(yu)位(wei)置(zhi)服務產(chan)業(ye)將步入(ru)長期穩定(ding)(ding)增長階(jie)段,根據(ju)中國(guo)(guo)(guo)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)導(dao)航(hang)定(ding)(ding)位(wei)協會此前發布的(de)(de)《2020 中國(guo)(guo)(guo)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)導(dao)航(hang)與(yu)位(wei)置(zhi)服務產(chan)業(ye)發展白皮(pi)書》數據(ju)顯(xian)示,2019 年(nian)我國(guo)(guo)(guo)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)導(dao)航(hang)與(yu)位(wei)置(zhi)服務產(chan)業(ye)總(zong)體產(chan)值達 3450 億(yi)元(yuan),未來有(you)望形(xing)成數萬億(yi)規(gui)模(mo)的(de)(de)時空(kong)信(xin)息(xi)服務新市場。
目前,國家(jia)正積極推(tui)進(jin)“新基建”發展戰(zhan)略,而基于北斗精(jing)準時空技術的應用(yong),正是新型基礎(chu)設施(shi)建設邁(mai)向數字化、智能(neng)化,實(shi)現升級改造不可或缺的重要抓手,將成為推(tui)進(jin)衛星(xing)導(dao)航與位(wei)置服務產業發展的重要力量。
▲北斗全球衛星導航系(xi)統(tong)全面(mian)建成,性(xing)能(neng)進(jin)一(yi)步(bu)提升(sheng)
三、星鏈計劃
星(xing)鏈(Starlink )計(ji)(ji)劃是 SpaceX 于 2015 年(nian)推出(chu)的(de)(de)為(wei)(wei)全球用(yong)戶提供(gong)高速(su)快捷 衛(wei)星(xing)射 網絡(luo)通(tong)信(xin)的(de)(de)計(ji)(ji)劃,目前已(yi)(yi)發(fa)(fa)射 1205 顆“星(xing)鏈”衛(wei)星(xing)。2015 年(nian),SpaceX 公司(si)提出(chu)StarLink 計(ji)(ji)劃,利用(yong)大(da)量(liang)低軌高通(tong)量(liang)衛(wei)星(xing)組成星(xing)座,為(wei)(wei)全球用(yong)戶提供(gong)高速(su)快捷的(de)(de)網絡(luo)通(tong)信(xin)。根據 SpaceX 官網信(xin)息(xi),美(mei)國東部時間(jian) 2021 年(nian) 3 月 4 日上午,SpaceX 將新一批 60 顆 Starlink 互(hu)聯網衛(wei)星(xing)送(song)入軌道,這次發(fa)(fa)射使已(yi)(yi)發(fa)(fa)射 Starlink 衛(wei)星(xing)總(zong)數達到 1205顆。
▲星(xing)鏈計劃目前已發射 1205 顆“星(xing)鏈”衛星(xing)
▲Starlink 具有(you)低(di)延時(shi)、易(yi)于設置(zhi)和兼顧偏(pian)遠地區(qu)三大優勢(shi)
Starlink 分(fen)三步實現全球組網,共(gong)發射約 1.2 。 萬顆衛(wei)星(xing)。StarLink 計劃分(fen)為三步:
1、發射 1600 顆(ke)低軌近(jin)地衛(wei)(wei)星實現初(chu)步覆蓋,分布 32 條(tiao)軌道(dao),每條(tiao)軌道(dao) 50 顆(ke)衛(wei)(wei)星;
2、分四組(zu)共發射 2825 顆(ke)衛星實現全(quan)球組(zu)網(wang),每組(zu)軌道(dao)數和軌道(dao)傾角有所不同;
3、發射 7518 顆衛(wei)星(xing)組成(cheng)低(di)軌星(xing)座。其中,前兩步衛(wei)星(xing)工作頻率(lv)在傳統的 Ka、Ku 波段,第三步在頻率(lv) 40GHz 到 75GHz 的 V 波段。
作為馬斯克旗下的一部分,星鏈計劃和 Tesla 自動駕駛汽車可形成協同作用。車(che)輛的車(che)載(zai)設備通(tong)過無線(xian)通(tong)信技術,在車(che)輛運(yun)行(xing)時(shi)(shi)不僅能夠為車(che)與車(che)之間(jian)的距離提供保障,還可以幫助車(che)主實時(shi)(shi)導航,提高交通(tong)運(yun)行(xing)效率。Tesla 使用 Starlink 服務,一(yi)方面(mian)可將衛星(xing)接收器添加到(dao)Tesla 車(che)輛中(zhong),使每種 Tesla 車(che)型都可直(zhi)接連接到(dao) Starlink 網絡,另(ling)一(yi)方面(mian) Tesla 可通(tong)過 Starlink,將無線(xian)軟件更(geng)新推送到(dao)其所有車(che)輛。
星鏈計劃(hua)應用(yong)于遠(yuan)程(cheng)醫(yi)療,幫助土(tu)著(zhu)部落成員進行(xing)醫(yi)療保(bao)健服務(wu)。遠(yuan)程(cheng)醫(yi)療是(shi)指依托計算機技術和遙感、遙測、遙控(kong)技術,發揮大醫(yi)院或專科醫(yi)療中心的(de)(de)醫(yi)療技術和醫(yi)療設(she)備優勢(shi),對(dui)醫(yi)療條件較差的(de)(de)偏遠(yuan)地區、海島或艦船上(shang)的(de)(de)傷(shang)病(bing)員進行(xing)遠(yuan)距離診斷(duan)、治療和咨詢,不僅可以降低運送病(bing)人的(de)(de)時(shi)間和成本(ben),還可以使醫(yi)生突破地理范圍的(de)(de)限制,共享病(bing)人病(bing)歷,診斷(duan)照片。2020 年 12 月,SpaceX 與加拿大 FSET 信息技術公司合作,將 Starlink 互聯網服務(wu)帶(dai)入土(tu)著(zhu)部落。目前,其 3000 名成員已(yi)經能(neng)夠享受醫(yi)療保(bao)健服務(wu)等各項內容(rong)。
星(xing)鏈計(ji)(ji)劃(hua)助(zhu)力 VR 。 高(gao)清(qing)直播(bo)。VR 是一(yi)種能(neng)夠創建和體(ti)驗虛擬世界的計(ji)(ji)算機仿真系(xi)統,它利用(yong)計(ji)(ji)算機生(sheng)成(cheng)模(mo)擬環境,使用(yong)戶沉(chen)浸(jin)其中(zhong),具(ju)有沉(chen)浸(jin)性、交互(hu)性、和自(zi)主(zhu)性等特(te)性。2018 年(nian) 9 月,SpaceX 宣布日(ri)本億萬富翁企業(ye)家前澤(ze)友作成(cheng)為 SpaceX 繞月飛行(xing)任(ren)務的第(di)一(yi)位付(fu)費乘客。該計(ji)(ji)劃(hua)預(yu)計(ji)(ji)于 2023 年(nian)實施(shi),旅程將(jiang)進行(xing)高(gao)清(qing) VR 直播(bo),SpaceX 會使用(yong)星(xing)鏈計(ji)(ji)劃(hua)的中(zhong)繼衛星(xing)來處理月球遠端(duan)的通信死角(jiao)。
星鏈計(ji)劃可將(jiang)云計(ji)算(suan)推向太空(kong)。云計(ji)算(suan)是基于互聯網(wang),將(jiang)共享的(de)軟硬件資源和(he)信息按(an)需提(ti)供(gong)(gong)給計(ji)算(suan)機(ji)和(he)其他設備的(de)計(ji)算(suan)方式。其中,提(ti)供(gong)(gong)資源的(de)網(wang)絡被稱為(wei)“云”。2020 年(nian) 10 月,微軟宣布推出 Azure Space 云計(ji)算(suan)平臺,該平臺與 Starlink 合作,將(jiang)為(wei) Azure 模塊化(hua)數(shu)據(ju)中心(xin)提(ti)供(gong)(gong)高速、低(di)延時的(de)衛星寬(kuan)帶。靈活的(de)衛星通信加上 Azure提(ti)供(gong)(gong)的(de)高性能(neng)計(ji)算(suan)、機(ji)器學(xue)習和(he)數(shu)據(ju)分析能(neng)力(li),有助于進一(yi)步滿(man)足客戶需求。
四、6G時代空天一體化
隨著(zhu)大數(shu)據社(she)會(hui)的(de) 持續 演進 和 廣(guang)泛化 ,頻(pin)譜資源 在 不斷 的(de) 減(jian)少然而數(shu)據容(rong)量要求被不斷的(de)提(ti)高 , 更加先(xian)進的(de)通(tong)信技(ji)術 正在 逐步的(de) 被提(ti)上日程。 。2019 年(nian)工信部成立了(le) 6G 研究組,名(ming)叫 IMT-2030 推進組,推動 6G 相關工作(zuo)。同(tong)年(nian) 4 月(yue),奧盧大學舉辦了(le)世(shi)界首個 6G 峰會(hui),主題為“為 6G 的(de)到來鋪平(ping)道(dao)路”。峰會(hui)中各(ge)方集(ji)體(ti)展(zhan)望未(wei)來,更有媒體(ti)聲稱美(mei)國將(jiang)跳過 5G 與(yu)中國在 6G 上展(zhan)開競爭。6G 的(de)綜合性能也預期(qi)將(jiang)是 5G 的(de) 10-100 倍,各(ge)類(lei)技(ji)術指標也將(jiang)進一步 提(ti)高:于(yu) 空口(kou)延遲低于(yu) 0.1ms、 網絡深度到 覆蓋率達(da)到 100%、 毫米級(ji)感知定位 、 功耗大幅度降低 、傳輸帶寬將(jiang)達(da)到千 G級(ji) 、 連接設備(bei)密度達(da)到每立方米數(shu)百個。
6G 的應用場景基于 5G 但是更加廣闊: 空中高速上網(超越 5G 的廣覆蓋,實現 100%深度覆蓋,空天地皆可上網)、 全息通訊(以更加逼真的視覺、觸覺和嗅覺等多維感官數據還原和賦能虛擬世界的真三維顯示能力)、 進階智能工業(實現毫米級定位,深度參與工業制造中,實現工業互聯網更先進的解決方案)、 人體智能孿生(通過無數的人體傳感器對人體重要器官和各系統實現實時監控,實現人體數據在虛擬世界的孿生)、 智能移動載人平臺(智能車聯網的進階,將汽車,各類飛行器,巡艦等各類載人工具組網)等方面,目前 6G 技術的趨勢在于超維度天線技術、天地大融合技術和太赫茲波段等方面。
天地(di)大融合技術通(tong)過建立彈(dan)性可重構的(de)(de)(de)(de)網絡架構、高(gao)效的(de)(de)(de)(de)天基計算、空天地(di)統(tong)一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)資(zi)源管控機制、高(gao)效靈(ling)活的(de)(de)(de)(de)移動性管理與路由(you)機制,進行天地(di)的(de)(de)(de)(de)智能(neng)頻譜共(gong)享、極(ji)簡(jian)極(ji)智接入、多波束(shu)協同傳輸(shu)和統(tong)一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)波形(xing)、多址、編碼等設計。未(wei)來用戶(hu)只需攜帶一(yi)(yi)部(bu)終(zhong)端,便能(neng)實現全球無縫漫游和無感知切換。
空(kong)天(tian)地一(yi)(yi)體化網(wang)(wang)絡建設對我國具有重(zhong)大意義。空(kong)天(tian)地一(yi)(yi)體化網(wang)(wang)絡通過提供全時(shi)(shi)空(kong)信息(xi)連(lian)續(xu)支撐(cheng)能力,實(shi)現“一(yi)(yi)帶(dai)一(yi)(yi)路(lu)”周邊區域覆蓋以及(ji)“四海兩邊兩洋”覆蓋,滿(man)足(zu)陸上重(zhong)要經濟帶(dai)、海外熱點(dian)區域等信息(xi)服務的(de)需(xu)求。快速發(fa)展空(kong)天(tian)地一(yi)(yi)體化網(wang)(wang)絡技(ji)(ji)術(shu),形成完善網(wang)(wang)絡體系,有利于占(zhan)領空(kong)天(tian)技(ji)(ji)術(shu)制(zhi)高(gao)點(dian),搶占(zhan)資源和(he)技(ji)(ji)術(shu)的(de)先機。目(mu)前,發(fa)展空(kong)天(tian)地一(yi)(yi)體化信息(xi)網(wang)(wang)絡已成為(wei) 6G 共識,并認為(wei)技(ji)(ji)術(shu)融合需(xu)要在 5G 時(shi)(shi)代(dai)起步(bu)實(shi)踐,在 6G 時(shi)(shi)代(dai)全面實(shi)現。
空(kong)天地(di)一(yi)體(ti)(ti)化(hua)網(wang)絡(luo)可(ke)在多(duo)種(zhong)業(ye)務(wu)場景(jing)發揮(hui)重(zhong)要作用。對(dui)于(yu)環境監測(ce)、森林防火、無人機巡檢(jian)、遠洋集(ji)裝箱(xiang)信(xin)息(xi)收(shou)集(ji)等具有海量連接的(de)(de)通(tong)信(xin)業(ye)務(wu)場景(jing),空(kong)天地(di)一(yi)體(ti)(ti)化(hua)網(wang)絡(luo)可(ke)有效(xiao)擴(kuo)大(da)覆(fu)(fu)蓋范(fan)(fan)圍(wei)(wei),滿足(zu)更大(da)連接和(he)更低功(gong)耗(hao)的(de)(de)需(xu)求。針對(dui)探險活動中人員發生身體(ti)(ti)異常,通(tong)過(guo)廣覆(fu)(fu)蓋的(de)(de)空(kong)天地(di)一(yi)體(ti)(ti)化(hua)網(wang)絡(luo)可(ke)以通(tong)知(zhi)就近醫療護理人員,將大(da)量人體(ti)(ti)數字孿生數據同步給遠程會診的(de)(de)高級醫療人員。另外,車聯網(wang)業(ye)務(wu)要求在較大(da)范(fan)(fan)圍(wei)(wei)內實現高可(ke)靠(kao)、低時延通(tong)信(xin),利(li)用空(kong)天地(di)網(wang)絡(luo)的(de)(de)廣域覆(fu)(fu)蓋性可(ke)滿足(zu)百千米范(fan)(fan)圍(wei)(wei)內車輛和(he)路測(ce)系統的(de)(de)信(xin)息(xi)傳輸(shu)需(xu)求和(he)實時通(tong)信(xin)。
▲空天地一體化融合業(ye)務涉及領域眾多
智東西認為,從1G到5G,移(yi)動通(tong)信(xin)(xin)技(ji)術歷(li)經約40年(nian)的發展,終于(yu)(yu)從服務于(yu)(yu)人走向服務于(yu)(yu)行業,賦能經濟社會數(shu)字化轉(zhuan)型(xing)。與此同時(shi),衛星通(tong)信(xin)(xin)再(zai)次(ci)成為(wei)關注的重點,特別是(shi)(shi)馬斯克提出的“星鏈(lian)計劃(hua)。作為(wei)一個航天(tian)強國(guo)(guo),我(wo)國(guo)(guo)對于(yu)(yu)衛星通(tong)信(xin)(xin)有(you)著很強的技(ji)術儲(chu)備(bei)。下一代6G通(tong)信(xin)(xin)技(ji)術將(jiang)是(shi)(shi)一種空、天(tian)、地、海泛在(zai)(zai)的移(yi)動通(tong)信(xin)(xin)網絡,而衛星通(tong)信(xin)(xin)在(zai)(zai)其中扮演著重要角色(se)。在(zai)(zai)5G剛剛商(shang)用、方興未艾之際,開啟6G研究適逢其時(shi)。