近日，中國首顆通信能力可達(dá)到10Gbps的5G低軌寬帶衛(wèi)星正式出廠，該衛(wèi)星也是全球首顆Q/V頻段的低軌寬帶衛(wèi)星。據(jù)了解，該衛(wèi)星是我國商業(yè)航天公司——銀河航天自主研制的首顆衛(wèi)星，也是我國首顆由商業(yè)航天公司研制的200公斤量級的衛(wèi)星，單星可覆蓋30萬平方公里，相當(dāng)于大約50個上海市的面積，軌道高1200Km，預(yù)計將于年內(nèi)在甘肅酒泉發(fā)射。未來，5G甚至6G網(wǎng)絡(luò)全球覆蓋或?qū)⒁姓逃傻蛙壍缹拵l(wèi)星組成的“太空互聯(lián)網(wǎng)”。

什么是低軌道寬帶衛(wèi)星？

可能有人會說，衛(wèi)星通信又不是什么新技術(shù)，如果好用為什么一直沒有在老百姓當(dāng)中普及起來。這就要從衛(wèi)星通信的原理說起，它是一種利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波而進(jìn)行的兩個或多個終端之間的通信。

按照衛(wèi)星軌道高度的不同，通信衛(wèi)星可以分為低軌通信衛(wèi)星、中軌通信衛(wèi)星和高軌地球同步通信衛(wèi)星，它們分布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(wèi)星，它雖然也能通信，但是由于離地球距離太遠(yuǎn)，制造發(fā)射成本高，信號傳輸延時高，通信費用也較高，這些因素都不利于大規(guī)模應(yīng)用。

隨著現(xiàn)代移動通信和電子元器件技術(shù)的飛速發(fā)展，制約早期低軌通信衛(wèi)星系統(tǒng)的通話質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸速率和使用成本等問題迎刃而解。低軌道衛(wèi)星技術(shù)的突破，讓“太空互聯(lián)網(wǎng)”成為可能。

低軌道帶來的好處是，一方面衛(wèi)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(wǎng)絡(luò)相比，低軌衛(wèi)星通信可以實現(xiàn)廣域覆蓋，為偏遠(yuǎn)地區(qū)、飛機(jī)、艦艇等地面網(wǎng)絡(luò)無法到達(dá)的地方提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，多個衛(wèi)星組成的星座可以實現(xiàn)真正的全球覆蓋，頻率復(fù)用更有效；另一方面蜂窩通信、多址、點波束、頻率復(fù)用等技術(shù)也為低軌道衛(wèi)星移動通信提供了技術(shù)保障。可以增強(qiáng)5G大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性，在飛機(jī)、輪船、火車、汽車等移動環(huán)境中提供不間斷服務(wù)。

因此，低軌系統(tǒng)被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的衛(wèi)星移動通信技術(shù)之一，更適合大眾普及。

將解決40億人口的上網(wǎng)問題

在大家都驚訝于5G通信的高速時，很多人并不知道的是，盡管5G時代已拉開序幕，但當(dāng)前全球網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面臨著巨大的挑戰(zhàn)，地面基站很難覆沙漠、海洋等所有區(qū)域，低軌寬帶通信衛(wèi)星可以解決全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋和接入的難題，有望讓全球處于信息貧困的40億人暢享網(wǎng)絡(luò)世界。

據(jù)InternetWorldStats統(tǒng)計，截至2017年6月，全球互聯(lián)網(wǎng)普及率約為51.7%，意味著仍有約一半的人口未實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)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(yè)紛紛投資低軌衛(wèi)星通信領(lǐng)域，提出了OneWeb、Starlink等十余個低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)方案，目標(biāo)是實現(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)覆蓋，若這些方案得以實施，未來幾年內(nèi)將有2萬余顆低軌衛(wèi)星進(jìn)入太空。

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

中國加快“太空互聯(lián)網(wǎng)”布局

幸運的是，不僅5G技術(shù)我國走在了世界前列，在低軌寬帶衛(wèi)星上我國同樣不落后于人。要知道，衛(wèi)星出廠狀態(tài)是衛(wèi)星研制的重要階段，標(biāo)志著衛(wèi)星硬件和軟件全部進(jìn)入固化狀態(tài)，銀河航天首發(fā)星的成功出廠意味著，國內(nèi)首顆通信能力達(dá)到10Gbps的低軌寬帶衛(wèi)星，地面測試已進(jìn)入到穩(wěn)定可靠的技術(shù)狀態(tài)，整裝待發(fā)。

值得注意的是，在通信帶寬的設(shè)計上，銀河航天對標(biāo)國際領(lǐng)先的技術(shù)，在國內(nèi)低軌寬帶衛(wèi)星上首次實現(xiàn)技術(shù)對標(biāo)國際的10Gbps通信能力。

銀河航天合伙人、衛(wèi)星技術(shù)專家張世杰介紹，“在全球商業(yè)通信衛(wèi)星發(fā)展迅速的今天，提前衛(wèi)星頻率軌道至關(guān)重要，可以預(yù)計的是，低頻段資源需求必將持續(xù)增長，變得日益緊張，中國商業(yè)航天公司只有盡早布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(fā)星作為由中國公司自主研制的全球首顆Q/V頻段的低軌寬帶衛(wèi)星，具有重要意義。”

銀河航天創(chuàng)始人董事長兼CEO徐鳴表示，從首發(fā)星開始，銀河航天將跨出“太空互聯(lián)網(wǎng)”的第一步，未來銀河航天將通過規(guī)模化研發(fā)和生產(chǎn)低成本、高性能的5G衛(wèi)星，構(gòu)建太空互聯(lián)網(wǎng)，彌合數(shù)字鴻溝，讓5G衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)連接地球的每一個角落。