從全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積來看，目前尚有80%以上的陸地區(qū)域和95%以上的海洋區(qū)域沒有地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋。非地面網(wǎng)絡(luò)（NTN）是地面蜂窩通信技術(shù)的重要補(bǔ)充，是手機(jī)直連衛(wèi)星的技術(shù)方向之一。

對(duì)此，我們利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與地面5G網(wǎng)絡(luò)的融合，可以不受地形地貌的限制提供無處不在的覆蓋能力，連通空、天、地、海多維空間，形成一體化的泛在接入網(wǎng)。
衛(wèi)星分類
按用途：衛(wèi)星按用途可分為三類：遙感衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星。

• 遙感衛(wèi)星：通過多光譜成像儀、高光譜成像儀、全色成像儀、短波紅外相機(jī)及合成孔徑雷達(dá)等有源有源傳感器和無源傳感器，采集地球圖像數(shù)據(jù)，滿足情報(bào)、監(jiān)視和偵察的應(yīng)用需求。

• 導(dǎo)航衛(wèi)星：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以為用戶提供地面或者接近地面空間任何位置的三維坐標(biāo)、速度及時(shí)間信息的尖端技術(shù)。

• 通信衛(wèi)星：衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)通信，具有覆蓋范圍廣、通信容量大、通信距離遠(yuǎn)、不受地理環(huán)境限制等特點(diǎn)，在全球的通信中被廣泛應(yīng)用。

目前衛(wèi)星的發(fā)展趨勢(shì)由傳統(tǒng)衛(wèi)星向高通量衛(wèi)星轉(zhuǎn)型，擴(kuò)大通信容量、增加轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量、采用多個(gè)通信頻段和多波束天線、增長(zhǎng)服務(wù)壽命。

目前衛(wèi)星的發(fā)展趨勢(shì)由傳統(tǒng)衛(wèi)星向高通量衛(wèi)星轉(zhuǎn)型，擴(kuò)大通信容量、增加轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量、采用多個(gè)通信頻段和多波束天線、增長(zhǎng)服務(wù)壽命。

按軌道：可分為地球同步軌道（GEO）、中軌道衛(wèi)星（MEO）、低軌道衛(wèi)星（LEO）。

• GEO：覆蓋性強(qiáng)，一顆衛(wèi)星可以覆蓋整個(gè)半球，但是延時(shí)較高。

• MEO：主要與地面互聯(lián)網(wǎng)有機(jī)結(jié)合，作為陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)充和拓展。

• LEO：衛(wèi)星軌道高度低，傳輸時(shí)延低，路徑損耗小；衛(wèi)星數(shù)量多，衛(wèi)星組網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，頻率復(fù)用更有效；地面互聯(lián)網(wǎng)通信的蜂窩通信、多址、點(diǎn)波束、頻率復(fù)用等技術(shù)可為低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù)提供技術(shù)保障。缺點(diǎn)在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作、控制、管理難度較高。
  

  
  

• 下面我們主要來看看高軌衛(wèi)星（GEO）和低軌道衛(wèi)星（LEO）是啥情況.
  

高軌衛(wèi)星-國內(nèi)
我國高軌通信衛(wèi)星相對(duì)成熟，代表衛(wèi)星有：

• 天通一號(hào)（高軌+窄帶）

對(duì)標(biāo)海事衛(wèi)星Inmarsat-4，都是建立在GSM系統(tǒng)之上。我國在2016年8月成功發(fā)射了天通一號(hào)01星，邁出了我國自主區(qū)域衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用的第一步。支持5000個(gè)話音信道，可為30萬用戶提供話音、短消息、傳真和數(shù)據(jù)等服務(wù)。

• 中星26號(hào)（高軌+寬帶）

中星26號(hào)衛(wèi)星，由航天科技集團(tuán)五院抓總研制。由航天科技集團(tuán)中國衛(wèi)通負(fù)責(zé)運(yùn)營管理，是衛(wèi)通的第17位新成員。
該衛(wèi)星采用了我國自主研發(fā)的東方紅四號(hào)增強(qiáng)型衛(wèi)星公用平臺(tái)（DFH-4E），配備了50路轉(zhuǎn)發(fā)器、1000多臺(tái)單機(jī)、2000多個(gè)波導(dǎo)子組件，擁有94個(gè)用戶波束和11個(gè)信關(guān)波束。衛(wèi)星工作在地球同步軌道（GEO，高地球軌道），使用Ka頻段，單星容量超過100Gbps，能同時(shí)滿足百萬個(gè)用戶終端使用，提供上行最大可達(dá)200Mbps，下行最大可達(dá)450Mbps的通信能力。

高軌衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：

• 衛(wèi)星移動(dòng)通訊和地面移動(dòng)通訊逐步融合；

• 衛(wèi)星有效荷載得到加強(qiáng):多波束天線技術(shù)，波束成形從模擬波束到數(shù)字波束和地基波束。

• 終端小型化：終端類型從固定、車船機(jī)載終端向手持終端發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)通信的個(gè)人化。

低軌衛(wèi)星代表-星鏈

SpaceX于2015年提出大規(guī)模巨型星座計(jì)劃，目標(biāo)是為美國以及全球的消費(fèi)者提供高速、低延時(shí)寬帶接入服務(wù)。星鏈?zhǔn)?/span>SpaceX非常重要的一部分，其為公司實(shí)現(xiàn)太空移民提供資金支持，并且能輔助部署火星衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

星鏈通信系統(tǒng)的基本原理

低軌衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由空間段、地面端和用戶端組成：

空間段由低軌衛(wèi)星和星間鏈路組成，形成空間傳輸主干網(wǎng)絡(luò)。星座以多個(gè)衛(wèi)星作為空間網(wǎng)絡(luò)的接入節(jié)點(diǎn)，衛(wèi)星間可建立微波或激光星間鏈路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包中繼轉(zhuǎn)發(fā)。

用戶段包括各類用戶終端、綜合信息服務(wù)平臺(tái)以及業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)等。用戶終端也可作為接入點(diǎn)（AP，AccessPoint）建立局域網(wǎng)絡(luò)，將通用用戶設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)衛(wèi)星終端主要用于衛(wèi)星通話，遠(yuǎn)期小型化、集成于消費(fèi)端應(yīng)用或成為趨勢(shì)。

地面段包括信關(guān)站、綜合運(yùn)控管理系統(tǒng)以及連接地面核心網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施。信關(guān)站起到連接衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)功能。

綜合運(yùn)控管理系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)、星座、數(shù)據(jù)、運(yùn)營、數(shù)據(jù)等管理系統(tǒng)以及衛(wèi)星測(cè)控站等，對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行綜合管理和監(jiān)控

截止2023年，SpaceX已發(fā)射130批次星鏈衛(wèi)星，共計(jì)5650顆。2023年以來，星鏈部署節(jié)奏加快，由2022年平均每10.7天發(fā)射一批，縮短至5.8天。星鏈用戶在快速增長(zhǎng)，從2022年12月100萬增長(zhǎng)到2023年11月的230萬。星鏈在未來基本上可以覆蓋絕大多數(shù)國家。
星鏈技術(shù)特點(diǎn)
星鏈衛(wèi)星設(shè)計(jì)緊湊
每顆衛(wèi)星都采用緊湊的平板設(shè)計(jì)，降低體積，充分利用SpaceX獵鷹9火箭的發(fā)射能力。

相控陣天線技術(shù)
配置4個(gè)相控陣天線和2個(gè)拋物面天線來提供更大的容量。相控陣天線是指通過控制陣列天線中輻射單元的饋電相位來改變方向形狀的天線。由大量相同的獨(dú)立天線陣元組成雷達(dá)面陣，并通過移相器單獨(dú)控制單個(gè)輻射單元的相位和增益，可快速而精確地改變輻射方向和波束指向。

另外，相控陣天線可通過數(shù)字域或模擬域的調(diào)幅調(diào)相，實(shí)現(xiàn)更為靈活和精準(zhǔn)的天線輻射模式。
光學(xué)空間激光器實(shí)現(xiàn)星間通信
使得衛(wèi)星在沒有地面站的情況下傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)大規(guī)模組網(wǎng)，不同衛(wèi)星規(guī)模下地面終端波束掃描角度。星鏈采用激光星間鏈路構(gòu)建星座。
激光通信具備高信道吞吐率、高傳輸帶寬、強(qiáng)抗干擾能力、高保密性和安全性等優(yōu)點(diǎn)。星座衛(wèi)星數(shù)量規(guī)模巨大是低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)實(shí)
全球服務(wù)的客觀要求。Starlink衛(wèi)星和地面終端均采用相控陣天線，相控陣天線波束偏離陣面法向的角度越大，掃描損失越大。
星座中衛(wèi)星數(shù)量增加，可以降低星載相控陣天線和地面終端的波束掃描角度，降低星間、星地之間的距離，降低掃描損失，降低天線成本與功耗。

同時(shí)，星座衛(wèi)星數(shù)量規(guī)模巨大有利于提高系統(tǒng)抗干擾、抗毀能力。衛(wèi)星數(shù)量多、高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)、全球可達(dá)，天然具備彈性抗毀能力；基于Ku點(diǎn)波束和強(qiáng)方向性，更多
衛(wèi)星有利于提高干擾規(guī)避的能力。

特別聲明：所載內(nèi)容為本公眾號(hào)原創(chuàng)或網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載內(nèi)容版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)或其它問題，請(qǐng)跟我們聯(lián)系，我們將及時(shí)處理！轉(zhuǎn)載內(nèi)容為作者個(gè)人觀點(diǎn)，并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。