近日，国家发改委明确“新基建”范围，卫星互联网也首次被纳入，同5G、物联网、工业互联网一起并列为通信网络根本举动步伐。
而在大洋的彼岸，美国的SpaceX公司已发射了400余颗“星链”低轨通信卫星，这个号称将向全天下供应卫星互联网做事的低轨星座项目，同样受到广泛关注。
什么是卫星互联网？它和5G有何关系？能用普通手机搜到“太空WiFi”吗？就卫星互联网的各类疑问，南方日报采访了多位通信专家。
●南方日报驻京 王诗堃 演习生 郭柏
◆焦点1◆
卫星互联网
适用偏远地区
根据轨道高度，高度500千米至2000千米的低地球轨道（LEO）卫星，因传输延迟更短、路径损耗更小，因而受到广泛关注。上世纪90年代建立的“铱星操持”，是历史上首个低轨通信卫星星座——它的业务是语音通信而非现在的互联网。不过，随着地面通信系统快速发展，在通信质量、资费价格等方面全面占优，“铱星”终极黯然停止。
更成熟、运用更广的通信卫星是高轨卫星。南京大学电子科学与工程学院副教授周海波先容，轨道越高，覆盖越广。他举例说，支配在地球同步轨道的卫星，基本上3颗就可以做到环球覆盖。
据悉，我国的“天通一号”高轨卫星通信系统已经实现了覆盖我国领土，并已向民众开放做事。
随着卫星发射技能、通信技能等发展，低轨卫星星座重新成为热点。紧张业务也不同于“铱星”的语音，而因此互联网做事为主。“高轨道通信卫星时延大概在500毫秒以上，低轨卫星时延能够在15毫秒旁边，一些通信指标跟我们的3G、4G已经靠近了。”周海波说。
而SpaceX的“星链”是个中最为“野心勃勃”：按照SpaceX最初的说法，其将发射1.2万颗卫星组成“星链”，后又增加到4.2万颗。
不过，在城市等人口密集区，光纤和无线蜂窝网络始终是更经济更高速的选择。正如马斯克所言，他并非要抢传统通信公司的买卖，由于卫星通信容量有限，星链网络只适用于人口密度低的地区。
西安电子科技大学通信工程学院教授田斌先容，虽然卫星通信一样平常来说本钱比地面网络高得多，但它最大好处在于覆盖广，不受地表状况的约束。低轨卫星构成的星座，可以覆盖地球险些任意角落，包括沙漠、海洋、高山乃至航空场景中。
北京邮电大学信息与通信工程学院副教授王珂也认为，低轨卫星通信的紧张浸染是“补充空洞”。目前环球欠发达地区仍有30亿用户由于短缺通信手段而无法接入互联网，低轨卫星的紧张运用处景便是完玉成球化的语音业务和互联网接入。
“随着通信技能发展，全人类实现上网和互联是一定要实现的客不雅观实际。”王珂说，“卫星通信作为人类已知科学技能中，唯一在可承担的本钱下完成这一目标的手段，引起了环球通信界的关注。”
◆焦点2◆
无法取代5G，但可以互补领悟
5G有哪些上风？田斌表示，5G具有高速率、低功耗、低时延、支持万物互联的特点，“只管低轨通信卫星也能趋向于这些技能指标，但需非常多的卫星、超大星座来实现，每每还是比5G的指标差一些。这是由用户和卫星的间隔决定的。”
“虽然技能指标和地面网络有量级的差距，但卫星星座可以跟地面网络形成很好的互补。”周海波说。
田斌举了一个例子：预先在飞机、高铁、轮船等交通工具上安装具有星座接入能力的终端系统，当有地面网络时，优先接入地面网络；当无地面网络时，终端接入低轨卫星通信网，这样就能担保移动终端用户“永久在线”。
其余，在地面网络欠发达地区，也存在地面基站和卫星互联网领悟的可能。王珂先容，通信界有一个折中的方案是，在欠发达地区可以建立伶仃的基站，所谓“伶仃”指基站并不通过光纤连接，而是采取卫星中继代替光纤，实现当地地面网络的覆盖。
在标准层面，环球的卫星通信厂商正努力将卫星通信并入到地面5G通信标准中。王珂先容，3GPP标准组织已经成立了非地面网络（NTN）的分支方向，来办理卫星进入地面通信系统的问题。在国际电联（ITU）关于6G的文件中，也将卫星和地面通信网络的领悟作为6G网络的一个主要特色。
田斌认为，低轨卫星通信可以是6G的有机组成部分。“6G是空、天、海、地全方位覆盖的网络技能，将领悟陆地无线移动通信、高中低轨卫星移动通信以及短间隔直接通信等技能，领悟通信与打算、导航、感知、智能等技能，通过智能化移动性管理掌握。”
低轨卫星通信也同“万物互联”的物联网理念相称相符。王珂表示，卫星物联网是目前环球商用卫星星座的热点发展领域。卫星的广域覆盖特点，使其可对超大范围内的大量设备供应通信链路，这就为大型的物联网运用供应了根本。“例如，可以通过卫星对全国的主干供电网络、配电网络等能源网络完成信息的网络，实现资源的优化配置。”
◆焦点3◆
太空WiFi无法直策应用
关于卫星互联网常常有一种误解：通过手机可以像搜WiFi一样搜到低轨通信卫星，然后联网。
这种误解或许来自于SpaceX故意无意的宣扬：马斯克在推特上曾做过“广告”，称“星链”的WiFi用户名是 Tintin A和Tintin B，密码为“martians”（火星人）。显然，并没有人能用手机搜到这个“太空WiFi”，但谣言却不胫而走。
公开资料显示，“星链”利用的是Ku和Ka频段，未来还将拓展至V频段——它们都不是普通手机的事情频段。因此，须要利用一个“天线”转换旗子暗记。
事实上，后来马斯克也曾辟谣说，要想用普通手机吸收卫星旗子暗记，还须要一个披萨饼盒大小带有天线的吸收器，用来吸收卫星旗子暗记，再连接手机。其他低轨星座的吸收器也大同小异。
王珂先容，目前国际上也有普通手机终端直接连接卫星的商业项目，但尚不成熟，还需进一步论证。
◆焦点4◆
会影响天文不雅观测吗？
并非所有人都喜好低轨卫星星座，见地最大的要属天文学家。中科院国家天文台苟利军研究员等人曾以《虚假星光带来天文学的大灾害》为题，撰文批评“星链”，指出其给环球天文不雅观测带来了更大的难题。
苟利军等人认为，“星链”卫星大部分韶光亮度在5等旁边，虽然肉眼险些不可见，但不管是对付星空拍摄者而言，还是对付专业的天文不雅观测（紧张不雅观测目标为10—20星等的暗星）研究职员而言，这些卫星依然实在是太亮了。由于“星链”卫星的数量实在太多，以是导致爱好者和专业的天文不雅观测都由于这些星链卫星入镜而产生了大量废片。
他们还指出，不仅是可见光波段，纵然是在射电波段，“星链”卫星依旧会造成严重的不雅观测滋扰。为了避免“星链”卫星所带来的不良影响，地面上的射电望远镜必须避开卫星过境的韶光段来进行不雅观测。“如果星链卫星全部进入近地轨道，或许我们将不得不放弃一些波段的不雅观测，无疑这对付射电天文学来说是一种丢失。”
若何办理这一抵牾？田斌认为，低轨通信卫星可以避开天文不雅观测特定的频段；如在相邻的频段通信，可以采取滤波等技能减少对天文不雅观测的影响。
王珂则建议，天文站的选址须要考虑卫星星座的设计，反之亦然；还可以发展天外不雅观测站，如哈勃望远镜系统。
●名词阐明●
根据轨道高度，卫星可以分为高度500千米至2000千米的低地球轨道（LEO）卫星，高度2000千米至36000千米的中地球轨道（MEO）卫星和高度约36000千米的对地静止轨道（GEO）卫星。
与中高轨道卫星比较，低轨卫星传输延迟更短、路径损耗更小，因而受到广泛关注。
来源：南方日报
