A műholdas-földi integráció általános tendenciává vált

Jelenleg a StarLink, a Telesat, a OneWeb és az AST műholdkonstelláció-kiépítési terveinek fokozatos előrehaladásával az alacsony pályán járó műholdas kommunikáció ismét fellendülőben van. A műholdas kommunikáció és a földi cellás kommunikáció „összeolvadására” való felhívás is egyre hangosabb. Chen Shanzhi úgy véli, hogy ennek fő oka a technológiai fejlődés és a kereslet változása.

1

Ami a technológiát illeti, az egyik a műholdkilövő technológia fejlődése, beleértve az olyan felforgató technológiai újításokat, mint az „egy nyíl több műholddal” és a rakéta-újrahasznosítás; a második a műholdgyártási technológia fejlődése, beleértve az anyagok, az energiaellátás és a feldolgozási technológia fejlődését; a harmadik az integrált áramköri technológia A műholdak fejlesztése, a műholdak miniatürizálása, modularizálása és komponensesítése, valamint a fedélzeti feldolgozási képességek fejlesztése; a negyedik a kommunikációs technológia fejlődése. A 3G, 4G és 5G fejlődésével nagyméretű antennák, milliméteres hullámok Az alakzat fejlődésével és így tovább a földi cellás mobilkommunikációs technológia műholdakra is alkalmazható.

A keresleti oldalon az ipari alkalmazások és az emberi tevékenységek bővülésével kezdenek kirajzolódni a műholdas kommunikációs globális lefedettség és űrlefedettség előnyei. A földfelszíni mobilkommunikációs rendszer máig a lakosság több mint 70%-át fedi le, de műszaki-gazdasági tényezők miatt csak a szárazföld 20%-át fedi le, ami a földfelszínre vetítve mindössze 6%-ot tesz ki. Az ipar fejlődésével a légi közlekedés, az óceánok, a halászat, a kőolaj, a környezeti megfigyelés, a kültéri off-road tevékenységek, valamint a nemzeti stratégia és a katonai kommunikáció stb. iránt erős igény mutatkozik a széles körű és űrlefedettség iránt.

Chen Shanzhi úgy véli, hogy a mobiltelefonok műholdakhoz való közvetlen csatlakoztatása azt jelenti, hogy a műholdas kommunikáció a fogyasztói piacra kerül az ipari alkalmazások piacáról. "Azonban nevetséges azt állítani, hogy a Starlink helyettesítheti vagy akár fel is forgathatja az 5G-t." Chen Shanzhi rámutatott, hogy a műholdas kommunikációnak számos korlátja van. Az első a terület érvénytelen lefedettsége. Három magas pályán álló szinkron műhold képes lefedni az egész világot. Alacsony pályán lévő műholdak százai nagy sebességgel mozognak a talajhoz képest, és csak egyenletesen tudnak fedni. Sok terület érvénytelen, mert valójában nincsenek felhasználók. ; Másodszor, a műholdjelek nem képesek lefedni a felüljárókkal és hegyi erdőkkel borított beltéri és kültéri területeket; harmadszor, a műholdas terminálok miniatürizálása és az antennák közötti ellentmondás, különösen az emberek megszokták a közönséges mobiltelefonok beépített antennáit (a felhasználóknak nincs értelmük), A jelenlegi kereskedelmi műholdas mobiltelefon még mindig rendelkezik külső antennával; negyedszer, a műholdas kommunikáció spektrális hatékonysága jóval alacsonyabb, mint a cellás mobilkommunikációé. A spektrum hatékonysága meghaladja a 10 bit/s/Hz-et. Végül, és ami a legfontosabb, mivel számos összeköttetést foglal magában, mint például a műholdak gyártása, a műhold kilövése, a földi berendezések, a műholdak üzemeltetése és szolgáltatása, ezért az egyes kommunikációs műholdak építési, üzemeltetési és karbantartási költsége tízszer vagy akár több százszorosa a földiének. bázisállomás, így a kommunikációs díj mindenképpen emelkedni fog. Az 5G-nél magasabb földi cellás kommunikáció.

A földi cellás mobilkommunikációs rendszerhez képest a műholdas kommunikációs rendszer főbb technikai különbségei és kihívásai a következők: 1) A műholdas csatorna és a földi csatorna terjedési jellemzői eltérőek, a műholdas kommunikáció nagy terjedési távolsággal rendelkezik, a A jel terjedési útvesztesége nagy, és az átviteli késleltetés nagy. Kihívások hozása a költségvetés, az időzítési kapcsolat és az átviteli séma összekapcsolásához; 2) Nagy sebességű műholdmozgás, ami időszinkronizációs követési teljesítményt, frekvencia-szinkronizációs követést (Doppler-effektus), mobilitáskezelést (gyakori sugárváltás és műholdak közötti váltás), modulációs demodulációs teljesítményt és egyéb kihívásokat okoz. Például egy mobiltelefon csak néhány száz méter-kilométernyire van a földi bázisállomástól, az 5G pedig 500 km/h-s terminál mozgási sebességet képes támogatni; míg egy alacsony pályán keringő műhold körülbelül 300-1500 km-re van egy földi mobiltelefontól, a műhold pedig a talajhoz képest körülbelül 7,7-7,1 km/s sebességgel mozog, ami meghaladja a 25 000 km/órát.


Feladás időpontja: 2022. december 20