肖早君:今天的文章是風雨50年:中國衛星通信發展歷程系列文章的最后一篇讀:

十年來，全社會對衛星通信的關注度越來越高，各種新聞報道層出不窮。

這有兩個原因1.市場和用戶對衛星通信的強烈需求，第二，衛星通信技術的發展使得以前不可能的事情成為可能

在今天的文章中，讓我們進一步了解衛星互聯網。

衛星通信的技術演進

那時候互聯網還沒有成型，所以沒有衛星上網的概念。

銥ⅰ和銥ⅱ的速率參數比較

我國衛星通信起步較晚前文提到，1984年，我們發射了第一顆實用通信衛星1986年，我們在張衛星建立了第一個公共傳輸網絡

最早的時候，衛星通信使用的技術主要是SCPC和FDM/FM，都是模擬通信技術。

因此，衛星通信開始轉向IDR技術。

IDR業務是80年代中期由國際通信衛星組織提供的一種新型數據通信業務與傳統的FDM/調頻相比，IDR是數字標準的升級，屬于TDM/FDMA系統

IDR擁有1.544，2.048，6.312，8.448Mbps四種信息速率，與DCME結合，可將衛星專線傳輸容量提高5倍比如一個8.448Mbps的電路可以傳輸600個語音

1993年5月，原郵電部引進加拿大Spar公司的IDR設備，在全國各地升級和新建衛星地球站。

雖然IDR升級了數字信號，增加了帶寬，但對于用戶日益增長的需求來說，仍然是杯水車薪。

于是，一種新型的技術開始興起并迅速傳播，這就是著名的VSAT。

VSAT，全稱是甚小口徑終端，甚小口徑終端請注意，VSAT通常指的是系統，而不僅僅是終端

一個完整的VSAT系統由通信衛星上的轉發器，地面大口徑主站和許多小口徑小站組成。

VSAT的基本建筑

VSAT解決了衛星通信的大眾化問題。

首先是地面站的小型化所謂的極小光圈到底有多小0.3—2.4米它很輕，一個人可以隨身攜帶如果年紀大一點，也可以開著車到處逛逛

除了便攜之外，VSAT還具有組網靈活，成本低，應用多，安裝操作簡單等特點，非常有利于衛星通信的普及

1984年，國際通信衛星組織首次開通了VSAT業務中國迅速跟進1988年，原中國通信廣播衛星公司引進國外通信設備，建成了中國第一個VSAT通信網包括1個主站和35個終端站，為中國鐵道部，能源部，地震局，海洋局，民航局，海關總署，經濟信息中心，農業銀行等8個行業部門提供通信服務

后來，VSAT在我國被廣泛應用于無線尋呼網絡，證券信息廣播和村/戶通信工程的建設中許多遠洋船舶通信，飛機通信，企業和政府專用網絡也采用VSAT

2008年汶川地震后，電信運營商為應對自然災害，引入了大量VSAT設備，作為地面光纖網絡的備份，以及作為應急通信的工具。

高吞吐量通信衛星

進入21世紀后，互聯網繼續蓬勃發展對網絡連接的普遍需求刺激了衛星互聯網能力的發展衛星通信衛星要想發展，就必須像地面蜂窩移動通信網一樣提升帶寬容量

很多讀者都聽說過三種軌道:GEO，MEO和LEO。

衛星通信主要在前三個軌道。

過去，發射衛星的成本極高因此，希望一顆衛星能夠覆蓋很大的區域如果要覆蓋大區域，就必須把衛星放得更高，也就是GEO高地球軌道

如下圖所示，三個可以覆蓋整個地球:

高軌道衛星雖然覆蓋面積大，但由于距離遠，通信比較困難當時的通信技術還不是很成熟，所以無線信道的帶寬比較低，通信速率也比較慢

后來衛星通信技術開始逐步升級，終于出現了新一代通信衛星，也就是高通量通信衛星。

所謂高通量，就是這顆衛星的帶寬容量是傳統衛星的幾倍甚至幾十倍。

它是怎么做到的。

首先，使用更高的頻帶。

傳統衛星一般使用4—8GHz的C頻段，頻率低，過于擁擠而高通量通信衛星廣泛使用Ku頻段和Ka頻段頻率充裕了，帶寬就上去了

其次，衛星平臺的升級。

就像我們上一篇文章介紹的Dong3，Dong4，Dong5，衛星平臺越來越大，承載能力越來越強而且電源技術升級了，可以保證大帶寬所需的功耗

第三，轉發器的數量增加。

這也是平臺負載能力升級的好處轉發器的數量直線上升，這意味著通道增加，帶寬也增加

第四，天線波束技術的升級。

天線技術的改進，特別是點波束，也可以增強信號能力這相當于把光線聚焦，不是覆蓋大面積，而是集中覆蓋小面積，有利于提速

2005年8月11日發射的泰國Thaicom 4通信衛星，號稱是世界上第一顆高通量衛星。

這顆衛星由美國勞拉公司研制，重約6.5噸，功率14千瓦它是當時世界上最大的商業通信衛星，大到必須由法國的阿麗亞娜5型火箭送入軌道

Thaicom 4衛星總帶寬高達45Gbps，可為用戶提供上行速度4Mbps，下行速度2Mbps的數據服務。

我國首顆高通量衛星中星16號于2017年4月12日發射升空該衛星采用Ka波段多波束寬帶通信系統，總容量為20Gbps

鐘16

2019年，我們發射了中星18，但是失敗了日前，我們成功發射了我國首顆Ku頻段寬帶衛星亞太6D，通信總容量達到50Gbps，單波束容量超過1Gbps

根據消息顯示，我國首顆容量超過100 Gbps的高通量衛星——中星26號將于2023年初發射。

目前世界上最強的高通量衛星應該是美國Viasat公司的Viasat—3據說吞吐量達到Tbps級別，但推出時間似乎有所延遲

低軌通信衛星的崛起

除了提高衛星吞吐量，業界發現，伴隨著衛星發射成本的逐漸降低，我們還有另外一種提高衛星數據傳輸能力的方法——那就是向中軌和低軌發展。

原因很簡單:賽道低，雖然覆蓋面小，但是我們可以用數量來彌補覆蓋面就像一個細胞一樣，它被大量的衛星所覆蓋

對于衛星互聯網，業界一般將其發展分為三個階段。

第一階段是20世紀80—90年代，以銥星為代表當時衛星通信的自我定位出現了問題他們試圖用衛星取代基站，但他們邁出了太大的一步，很快就破產了

2000年以后，是第二階段這一次，他們的想法更加務實，就是打算吃剩飯

他們把自己定位為地面通信系統的補充，為海上，偏遠地區等地的用戶提供網絡服務雖然看起來邊緣，但蛋糕其實很大

最具代表性的企業之一就是O3b。

2007年，Greg Wyler創辦了O3b網絡衛星公司他們與電信運營商合作，為島嶼或船舶提供寬帶衛星通信服務

格雷格·懷勒

為了平衡成本和服務體驗，O3b網絡選擇了中軌道部署衛星他們的衛星星座在赤道上方，距離地球大約8000公里這個距離使得O3b的地面站傳輸速率更高，延遲更低

2009年，O3b獲得SES，Google，匯豐的投資2013年，經過多年的努力，O3b終于擁有了12顆衛星，正式開始服役很快，他們實現了利潤目標后來在2016年8月，SES整體收購O3b

格雷格·懷勒沒有停止折騰早在2012年，他就成立了另一家名為WorldVU Satellite的英國公司后來這家公司的名字改成了OneWeb

除了格雷格·懷勒，另一位大佬也看中了互聯網的潛力，決定加入這場游戲，那就是大家熟知的當代鋼鐵俠埃隆·馬斯克。

2014年初，馬斯克和格雷格·懷勒已經聯合策劃了WorldVu的星座計劃結果幾個月后，他辭職了，決定單干

2015年，他基于自己的太空探索技術公司，正式提出了Starlink項目。

Star項目原計劃發射4425顆衛星，2018年11月增加了7518顆衛星，共計12000顆2019年10月，SpaceX又增加了3萬個，總數達到4.2萬個

根據馬斯克的計劃，這些衛星將為全球客戶提供高速寬帶互聯網服務。

星星的出現，標志著衛星互聯網進入第三階段，即低軌寬帶衛星互聯網時代。

日前，OneWeb申請破產保護馬斯克的星鏈方面，目前進展順利截至2022年9月，SpaceX在軌衛星鏈超過2300個，活躍用戶超過50萬

OneWeb搞砸了，因為它無法在資本市場籌集到足夠的資金星鏈之所以成功，是因為SpaceX擁有可回收的獵鷹火箭，同時借助多星技術，可以大大降低發射成本

除了星鏈和OneWeb，其實還有很多國外公司在搞LEO星座項目，比如韓國三星的太空互聯網項目，亞馬遜的柯伊伯項目，Telesat的Telesat LEO項目。

中國衛星互聯網項目進展

國外低軌衛星互聯網項目蓬勃發展，自然不能缺席。

眾所周知，我們國家的通信基礎設施非常強大，光纖和移動通信覆蓋廣泛，速度和帶寬全球領先，可以滿足大部分用戶的需求。

但是，我們仍然需要發展衛星通信因為這非常非常重要

首先，我國幅員遼闊，很多偏遠地區還存在盲區當運營商說網絡覆蓋達到99%時，他們指的是人口覆蓋土地覆蓋率只有30%左右也就是說深山，沙漠，戈壁無人區等大量地區是沒有手機信號的

對于資源勘探，森林防火，搶險救災，探險旅游，野生動物保護等目的，衛星是重要的通信手段和救生手段。

最近幾年來，非常流行的物聯網也開始需求衛星，主要用于資產管理和地質災害監測。

除了陸地，衛星通信的兩個重要應用領域是海上通信和空中通信這些需求是巨大的，而且都是愿意付費的高價值客戶

如果沒有自己的衛星互聯網，不僅市場份額拱手相讓，特殊情況下還會受制于人。

除了以上原因，我們還要搞衛星互聯網，尤其是低軌衛星，還有資源搶占的因素。

根據賽迪顧問的研究報告數據，地球近地軌道大約可以容納6萬顆衛星據預測，到2029年，共將有57，000顆LEO衛星部署在近地軌道所以，再不搶，太空軌道資源就沒了

除了空間軌道資源，還要搶頻率資源。

通信頻段的國際原則是先申請，先申請，先使用低軌衛星的主要通信頻段逐漸趨于飽和，這也是快速啟動的必要條件

接下來，我們來看看國內在低軌衛星互聯網方面的進展。

先看國家隊。

Star工程啟動后不久，我國航天科技和航天科工集團分別提出了紅巖工程和鴻運工程低軌衛星通信星座計劃。

前者計劃發射300顆低軌通信衛星，組建國內首個寬窄波段空間通信網。

后者計劃發射156顆衛星，還將建設星載寬帶全球移動互聯網，滿足單顆衛星4Gbps的高速接入需求。

兩大計劃公布后，兩顆實驗衛星都已發射。

后來，情況發生了變化。

日前，國家發改委首次將衛星互聯網列入信息基礎設施，與5G，工業互聯網并列，明確了建設衛星互聯網的重大戰略意義。

日前，中國衛星網絡集團有限公司在雄安新區注冊成立業界普遍認為，這家新成立的大型央企將重新整合資源，致力于打造更大的低軌衛星移動通信和空間互聯網系統

國內民營企業方面，也采取了一些行動。

2020年1月16日11時02分，私營公司銀河航天成功發射第一顆低軌寬帶通信衛星執行這次發射任務的火箭是快舟一號甲運載火箭

該衛星是世界上第一顆Q/V頻段的低軌寬帶衛星發射后，衛星可提供10Gbps帶寬的通信能力，覆蓋30萬平方公里，相當于大約50個上海的面積

除了低軌，我們也沒有放棄高軌和中軌。

前幾篇提到了中國衛通。

2018年3月，工信部向中國衛通頒發《基礎電信業務經營許可證》，批準中國衛通在全國范圍內經營衛星移動通信業務和衛星固定通信業務這意味著中國衛通成為第五大運營商

這種變化與國內外衛星互聯網的蓬勃發展趨勢密切相關。

除了前面提到的高通量衛星中星16號和中星26號，中國衛通在衛星互聯網上還有很多積極的布局。

在互聯網上，中國衛通的海星通已經為6000艘中國船舶和海上平臺提供服務，覆蓋全球95%以上的航線。

海星

在航空方面，中國衛通也在2020年組建了星空航空互聯，完成了國產Ka寬帶飛機的首次商業飛行。

目前，中國衛通正沿著主要國際航線擴大覆蓋范圍。

另一個是中國電信，在高，中軌布局。

2008年，中國電信將中國衛通交給航天科技集團后，并沒有放棄對衛星通信的追求日前，中國電信集團有限公司成立衛星通信有限公司，2017年12月15日，中國電信股份有限公司成立衛星通信分公司，專門從事衛星通信業務

中國電信自己的衛星通信項目叫天通一號。

天空一號的終點站

根據規劃，天通一號覆蓋中國全境和領海，中國周邊地區，中東，非洲等相關地區，以及太平洋和印度洋的大部分海域。

每個人都可以在網上購買手機，便宜的是5000元一部最近幾年來，天通一號在重大自然災害中表現出色

最后要介紹的是中信衛星。

正如我在以前的文章中提到的，中信集團在20世紀80年代參與了亞洲衛星的建立，并一直是亞洲衛星的股東。

為促進中國衛星通信業務合法合規發展，根據有關部門要求，中信集團將中國亞洲衛星業務交由中信網絡有限公司負責，并專門組建了中信衛星。

中信只有幾顆衛星，但也覆蓋了亞洲，大洋洲，中東，俄羅斯，東北非，衛星通信服務能力很強。

結論

好了，我們說了這么多，該介紹的都介紹了。

如本文開頭所述，全社會對衛星通信越來越重視，手機廠商也開始想到衛星通信也許很快，我們的手機就能支持直接衛星通信了，這也不是完全不可能

未來對衛星通信也有規劃布局但主要著眼于空天一體，研究如何讓衛星和地面通信系統協同工作，而不是讓衛星代替地面基站相信伴隨著5G—Advanced的推進，后續會有更多的研究進展公布

總之，衛星通信的發展前景是廣闊的互聯網只是一個過程人類的目標是構建一個立體的，全方位的空天一體的網絡平臺，讓溝通真正實現無處不在

讓我們期待這一天早日到來。