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当前,随着StarLink、Telesat、OneWeb以及AST公司的卫星星座部署计划逐步推进,低轨卫星通信再度兴起。卫星通信和地面蜂窝通信之间“融合”的呼声也越来越高,陈山枝认为,其中的主要原因是技术进步和需求变化。

技术方面,一是卫星发射技术的进步,包括“一箭多星”、火箭回收利用等颠覆技术创新;二是卫星制造技术的进步,包括材料、电源、加工技术的进步;三是集成电路技术的进步,卫星的小型化、模块化、组件化,以及星上处理能力的增强;四是通信技术的进步,随着3G、4G、5G代际演进,大规模天线、毫米波技术、波束赋形等进步,地面蜂窝移动通信技术也可以应用到卫星上。

需求方面,随着行业应用和人类活动范围的拓展,卫星通信全球覆盖和空间覆盖的优势开始显现。到今天为止,地面移动通信系统覆盖的人口已经超过70%,但是受制于技术经济因素,只覆盖了20%的陆地面积,按地球表面积计算大概只有6%。随着行业发展,航空、远洋、渔业、石油、环境监测、户外越野活动,还有国家战略和军事通信等,在广域和空间覆盖方面的需求十分强劲。

陈山枝认为,手机直连卫星意味着卫星通信将在从行业应用市场进入消费者市场。“但是,Starlink能够取代甚至颠覆5G的说法也是十分荒谬的。”陈山枝指出,卫星通信有很多局限性。首先是区域的无效覆盖,三个高轨同步卫星就可以覆盖全球,成百上千个低轨卫星相对地面是高速运动的,只能均匀覆盖,而很多区域无效的,因为实际上并没有用户;第二,卫星信号无法覆盖室内及有立交桥和山体树林遮挡的室外;第三,卫星终端的小型化和天线间的矛盾,特别是人们已习惯于普通手机的内置天线(用户无感),而目前的商用卫星手机还是外置天线;第四,卫星通信频谱效率远低于蜂窝移动通信,StarLink的下行频谱效率是2.27bit/s/Hz,只达到3G水平,而5G的下行链路平均频谱效率是10 bit/s/Hz以上。最后也是最重要的,因为涉及卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务等诸多环节,每颗通信卫星的建设和运维成本十倍甚至数百倍于地面基站,所以通信资费一定会高于5G地面蜂窝通信。

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