揭秘6G關(guān)鍵技術(shù)：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)

本文來(lái)源：智東西

5G的已經(jīng)全面展開(kāi)商用，人類的通信技術(shù)再一次走上了快速發(fā)展期。未來(lái)，隨著火箭回收、低軌衛(wèi)星和6G技術(shù)的發(fā)展，科幻式的通信方式似乎離我們也不遠(yuǎn)了。

2019年工信部成立了6G研究組，推動(dòng)6G相關(guān)工作。同年4月，奧盧大學(xué)舉辦了世界首個(gè)6G峰會(huì)。6G有望達(dá)成更進(jìn)一步的技術(shù)指標(biāo)：空口延遲低于0.1ms，網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋率達(dá)到100%，毫米級(jí)感知定位，單位功耗大幅度降低，傳輸帶寬將達(dá)到TB級(jí)，連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米數(shù)百個(gè)。

2020年4月20日，國(guó)家發(fā)改委首次明確“新基建”范圍，并將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施范疇。目前，國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。

本期的智能內(nèi)參，我們推薦開(kāi)源證券的報(bào)告《5G+ 時(shí)代，星鏈計(jì)劃和6G齊閃耀 》，揭秘6G和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的布局與發(fā)展。

1、通信技術(shù)——每十年一次的巨變

移動(dòng)通信技術(shù)推動(dòng)著信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，改善了人們的生活水平，促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展和繁榮。從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，移動(dòng)通信技術(shù)每近十年就會(huì)出現(xiàn)一次新的變革。

1G即第一代移動(dòng)通信技術(shù)，是以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的蜂窩無(wú)線電話系統(tǒng)。起源于20 世紀(jì) 80 年代，完成于 20 世紀(jì) 90 年代，主要采用的是模擬調(diào)制技術(shù)與頻分多址接入（FDMA）技術(shù)，這種技術(shù)的主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè)務(wù)。

1G時(shí)代，頻分多址（FDMA ）是一種最基本的多址接入方式。FDMA 以載波頻率來(lái)劃分信道，每個(gè)信道占用一個(gè)載頻，相鄰載頻之間應(yīng)滿足傳輸帶寬的要求。在模擬移動(dòng)通信中頻分多址是最常用的多址方式，每個(gè)載頻之間的間隔為 30kHz 或 25kHz。在FDMA 技術(shù)下，不同的用戶占據(jù)不同的頻段，從而避免了相互干擾，實(shí)現(xiàn)了區(qū)分。

2G即第二代移動(dòng)通信技術(shù)，主要采用數(shù)字的時(shí)分多址（TDMA ）和碼分多址（CDMA ）技術(shù)。在 2G 技術(shù)下，無(wú)法直接傳送如電子郵件、軟件等資訊；只具有通話、和一些如時(shí)間日期等傳送的手機(jī)通信技術(shù)規(guī)格。不過(guò)手機(jī)短信 SMS（Shortmessage service）在 2G 的某些規(guī)格中能夠被執(zhí)行。

第二代移動(dòng)通信數(shù)字無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)主要有：歐洲的 GSM 和美國(guó)高通公司推出的 IS-95CDMA 等，我國(guó)主要采用 GSM，美國(guó)、韓國(guó)主要采用 CDMA。

3G即第三代移動(dòng)通信技術(shù)，其最基本的特征是智能信號(hào)處理技術(shù)。智能信號(hào)處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù)，例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。

3G 系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有 WCDMA ，CDMA2000 和 和 TD-SCDMA 三大分支。在中國(guó)，中國(guó)移動(dòng)采用 TD-SCDMA，中國(guó)電信采用 CDMA2000，中國(guó)聯(lián)通采用 WCDMA。

▲3G通信標(biāo)準(zhǔn)

4G即第四代移動(dòng)通信技術(shù)，主要是以正交頻分復(fù)用（OFDM ）為技術(shù)核心。4G技術(shù)是集 3G 與 WLAN 于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。

正交頻分復(fù)用（OFDM ）是一種無(wú)線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)。OFDM 技術(shù)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴(kuò)展，具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力，可以提供無(wú)線數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量更高（速率高、時(shí)延?。┑姆?wù)和更好的性能價(jià)格比，能為 4G 無(wú)線網(wǎng)提供更好的方案。

5G是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。5G 并不是獨(dú)立的、全新的無(wú)線接入技術(shù)，而是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線接入技術(shù)的技術(shù)演進(jìn)以及一些新增的補(bǔ)充性無(wú)線接入技術(shù)集成后解決方案的總稱。

2、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，5G中后期新技術(shù)

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是一種 基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng) ，可實(shí)現(xiàn)多地球站間通信。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是指基于衛(wèi)星通信技術(shù)，通過(guò)發(fā)射特定數(shù)量衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng)，向地面和空中終端提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò)。

▲衛(wèi)星通信原理

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展存在三個(gè)階段：

1、與地面通信網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)階段，提供語(yǔ)音、低速數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等服務(wù)。隨著地面通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)在通信質(zhì)量和資費(fèi)價(jià)格等方面漸漸處于劣勢(shì)，在競(jìng)爭(zhēng)中落敗。

2、對(duì)地面通信網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充階段，以新銥星、全球星和軌道通信公司為代表，對(duì)地面通信系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充和延伸。

3、與地面通信網(wǎng)絡(luò)融合階段，以 OneWeb、SpaceX 等為代表的公司正在主導(dǎo)新型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè)，衛(wèi)星工作頻段逐漸提高，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)逐漸步入寬帶互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期。

▲衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段

衛(wèi)星按照軌道高度主要分為低、中、高軌三大類。其中，低軌衛(wèi)星擁有傳輸時(shí)延小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活等優(yōu)勢(shì)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的主流實(shí)現(xiàn)方式。

▲衛(wèi)星分類

具體來(lái)說(shuō)，低軌衛(wèi)星系統(tǒng)有以下兩大優(yōu)勢(shì)：

1、可實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫鏈接服務(wù)。傳統(tǒng)高軌同步軌道衛(wèi)星建設(shè)成本高，存在通信盲區(qū)，時(shí)延長(zhǎng)且?guī)捰邢蓿褵o(wú)法滿足全球海量互聯(lián)的容量需求。相比之下，低軌衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸時(shí)延更低，可靠性更高，損耗較高軌低 29.5dB，能夠?qū)崿F(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫鏈接服務(wù)。

2、低軌衛(wèi)星通信核心應(yīng)用場(chǎng)景包括 偏遠(yuǎn)地區(qū)通信、海洋作業(yè)及科考寬帶、航空寬帶和災(zāi)難應(yīng)急通信等。其中，偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用市場(chǎng)主要包括衛(wèi)星電話、互聯(lián)網(wǎng)電視和衛(wèi)星寬帶；海洋作業(yè)及科考應(yīng)用市場(chǎng)包括衛(wèi)星定位和海事衛(wèi)星電話；航空應(yīng)用市場(chǎng)主要為機(jī)載 Wifi；災(zāi)備應(yīng)用市場(chǎng)包括應(yīng)急呼叫、數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)和異地災(zāi)備系統(tǒng)等。

▲低軌衛(wèi)星通信核心應(yīng)用場(chǎng)景

近年來(lái)，OneWeb、SpaceX 等公司的主導(dǎo)下，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)走上了快速發(fā)展期。從2014年起，我國(guó)針對(duì)該行業(yè)出臺(tái)了一系列措施，積極推進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)和商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展。特別是，國(guó)家發(fā)改委于 2020 年 4 月 20 日首次明確了“新基建”范圍，包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施三個(gè)方面。

其中，信息基礎(chǔ)設(shè)施主要是指基于新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施，包括 5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)家層面首次被納入通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施范疇。

▲我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)政策

國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已開(kāi)始積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)?！笆濉逼陂g，以中國(guó)航天科技和中國(guó)航天科工為主的兩大央企分別提出了“鴻雁星座”和“虹云工程”低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，并發(fā)射了試驗(yàn)衛(wèi)星。其中，“鴻雁”星座是國(guó)內(nèi)首套全球低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信與空間互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)寬帶和窄帶結(jié)合，為用戶提供實(shí)時(shí)雙向通信。

“虹云工程”星座則致力于滿足全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速接入需求，由 156 顆低軌衛(wèi)星組成，每顆衛(wèi)星最大支持速率為 4Gbps。目前，國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，隨著計(jì)劃逐漸啟動(dòng)，我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)快速發(fā)展。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分為衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)四個(gè)部分。其中，衛(wèi)星制造分為衛(wèi)星平臺(tái)和衛(wèi)星載荷；衛(wèi)星發(fā)射包括火箭制造和發(fā)射服務(wù)；地面設(shè)備包括固定地面站、移動(dòng)站和用戶終端；衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)包含衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)、寬帶廣播服務(wù)和衛(wèi)星固定服務(wù)。根據(jù)賽迪智庫(kù)測(cè)算，預(yù)計(jì)到 2030 年，中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)整體市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)千億。

▲衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈

預(yù)計(jì) 2023 年我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)將迎來(lái)投資高峰。2020 年是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)元年，根據(jù)未來(lái)智庫(kù)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì) 2023 年左右我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)投資規(guī)模將迎來(lái)高峰。

▲我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星制造投資規(guī)模預(yù)計(jì)將在 2023 年迎來(lái)高峰

根據(jù)《2018 年中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)投資報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到 2025 年前我國(guó)將發(fā)射約 3100 顆商業(yè)衛(wèi)星，單顆衛(wèi)星制造成本為 429 萬(wàn)美元，而 StarLink 和亞馬遜單顆衛(wèi)星的制造成本僅為 50萬(wàn)和 100 萬(wàn)美元。對(duì)比來(lái)看，我國(guó)衛(wèi)星制造成本仍有進(jìn)一步優(yōu)化空間，未來(lái)衛(wèi)星制造企業(yè)有望提升其毛利率和競(jìng)爭(zhēng)力，或?qū)⒊掷m(xù)受益。

成本的降低可以從以下四個(gè)部分入手：

火箭回收技術(shù)。火箭回收技術(shù)，是指火箭發(fā)射后回收并重復(fù)使用的技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，提高火箭的重復(fù)利用率，降低成本。據(jù) SpaceX 官網(wǎng)顯示，其“獵鷹 9 號(hào)”火箭第一次發(fā)射時(shí)的報(bào)價(jià)為 6198 萬(wàn)美元，第 13 次發(fā)射時(shí)報(bào)價(jià)僅為 288 萬(wàn)美元，為首次報(bào)價(jià)的 4.65%，大幅降低了發(fā)射成本。

“一箭多星” 。衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)主要包括火箭制造以及發(fā)射服務(wù)?；鸺圃彀ㄍ七M(jìn)系統(tǒng)、箭體制造、遙測(cè)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)制造、制導(dǎo)和控制系統(tǒng)、安全自毀系統(tǒng)和其他組件；發(fā)射服務(wù)包括火箭控制系統(tǒng)、逃逸系統(tǒng)、發(fā)射及遙測(cè)系統(tǒng)和發(fā)射場(chǎng)建設(shè)。近年來(lái)，我國(guó)火箭發(fā)射技術(shù)實(shí)現(xiàn)明顯突破，“一箭多星”、火箭回收利用等技術(shù)直接推動(dòng)了發(fā)射成本的降低。

“天地一體化+ 商業(yè)運(yùn)營(yíng)”新模式。“十三五”期間，我國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制的火箭先后為老撾和白俄羅斯等國(guó)提供國(guó)際商業(yè)發(fā)射服務(wù)。2015 年，火箭院在老撾一號(hào)廣播通信衛(wèi)星項(xiàng)目中首創(chuàng)“天地一體化+商業(yè)運(yùn)營(yíng)”新模式，拓展了國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)新思路，增強(qiáng)了長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

運(yùn)營(yíng)服務(wù)是衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中占比最高的環(huán)節(jié)，通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)是重要組成。隨著技術(shù)進(jìn)步、市場(chǎng)需求增長(zhǎng)和商業(yè)化程度的提升，衛(wèi)星在通信、氣象、遙感、廣播、導(dǎo)航等領(lǐng)域均發(fā)揮重要作用，應(yīng)用領(lǐng)域不斷豐富。

根據(jù)美國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2018 年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)總收入為 2774 億美元，同比增長(zhǎng) 3.3%；衛(wèi)星服務(wù)實(shí)現(xiàn)收入 1265 億美元，占衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入的 45.6%。其中，通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)是衛(wèi)星服務(wù)業(yè)的重要組成，包括衛(wèi)星廣播、衛(wèi)星固定、和衛(wèi)星移動(dòng)服務(wù)等。

北斗三號(hào)系統(tǒng)全面建成，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)再上新臺(tái)階。2020 年 7 月，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通，我國(guó)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立擁有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。隨著該系統(tǒng)全面建成，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)將步入長(zhǎng)期穩(wěn)定增長(zhǎng)階段，根據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)此前發(fā)布的《2020 中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》數(shù)據(jù)顯示，2019 年我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá) 3450 億元，未來(lái)有望形成數(shù)萬(wàn)億規(guī)模的時(shí)空信息服務(wù)新市場(chǎng)。

目前，國(guó)家正積極推進(jìn)“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略，而基于北斗精準(zhǔn)時(shí)空技術(shù)的應(yīng)用，正是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)邁向數(shù)字化、智能化，實(shí)現(xiàn)升級(jí)改造不可或缺的重要抓手，將成為推進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。

▲北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成，性能進(jìn)一步提升

3、星鏈計(jì)劃

星鏈（Starlink ）計(jì)劃是 SpaceX 于 2015 年推出的為全球用戶提供高速快捷衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信的計(jì)劃，目前已發(fā)射 1205 顆“星鏈”衛(wèi)星。

2015 年，SpaceX 公司提出StarLink 計(jì)劃，利用大量低軌高通量衛(wèi)星組成星座，為全球用戶提供高速快捷的網(wǎng)絡(luò)通信。根據(jù) SpaceX 官網(wǎng)信息，美國(guó)東部時(shí)間 2021 年 3 月 4 日上午，SpaceX 將新一批 60 顆 Starlink 互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星送入軌道，這次發(fā)射使已發(fā)射 Starlink 衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到 1205顆。

▲星鏈計(jì)劃目前已發(fā)射 1205 顆“星鏈”衛(wèi)星

▲Starlink 具有低延時(shí)、易于設(shè)置和兼顧偏遠(yuǎn)地區(qū)三大優(yōu)勢(shì)

Starlink 分三步實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)，共發(fā)射約 1.2 。萬(wàn)顆衛(wèi)星。StarLink 計(jì)劃分為三步：

1、發(fā)射 1600 顆低軌近地衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)初步覆蓋，分布 32 條軌道，每條軌道 50 顆衛(wèi)星；

2、分四組共發(fā)射 2825 顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)，每組軌道數(shù)和軌道傾角有所不同；

3、發(fā)射 7518 顆衛(wèi)星組成低軌星座。其中，前兩步衛(wèi)星工作頻率在傳統(tǒng)的 Ka、Ku 波段，第三步在頻率 40GHz 到 75GHz 的 V 波段。

作為馬斯克旗下的一部分，星鏈計(jì)劃和 Tesla 自動(dòng)駕駛汽車(chē)可形成協(xié)同作用。車(chē)輛的車(chē)載設(shè)備通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)，在車(chē)輛運(yùn)行時(shí)不僅能夠?yàn)檐?chē)與車(chē)之間的距離提供保障，還可以幫助車(chē)主實(shí)時(shí)導(dǎo)航，提高交通運(yùn)行效率。Tesla 使用 Starlink 服務(wù)，一方面可將衛(wèi)星接收器添加到Tesla 車(chē)輛中，使每種 Tesla 車(chē)型都可直接連接到 Starlink 網(wǎng)絡(luò)，另一方面 Tesla 可通過(guò) Starlink，將無(wú)線軟件更新推送到其所有車(chē)輛。

星鏈計(jì)劃應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療，幫助土著部落成員進(jìn)行醫(yī)療保健服務(wù)。遠(yuǎn)程醫(yī)療是指依托計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感、遙測(cè)、遙控技術(shù)，發(fā)揮大醫(yī)院或?qū)？漆t(yī)療中心的醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療設(shè)備優(yōu)勢(shì)，對(duì)醫(yī)療條件較差的偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島或艦船上的傷病員進(jìn)行遠(yuǎn)距離診斷、治療和咨詢，不僅可以降低運(yùn)送病人的時(shí)間和成本，還可以使醫(yī)生突破地理范圍的限制，共享病人病歷，診斷照片。2020 年 12 月，SpaceX 與加拿大 FSET 信息技術(shù)公司合作，將 Starlink 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)帶入土著部落。目前，其 3000 名成員已經(jīng)能夠享受醫(yī)療保健服務(wù)等各項(xiàng)內(nèi)容。

星鏈計(jì)劃助力 VR 、高清直播。VR 是一種能夠創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成模擬環(huán)境，使用戶沉浸其中，具有沉浸性、交互性、和自主性等特性。2018 年 9 月，SpaceX 宣布日本億萬(wàn)富翁企業(yè)家前澤友作成為 SpaceX 繞月飛行任務(wù)的第一位付費(fèi)乘客。該計(jì)劃預(yù)計(jì)于 2023 年實(shí)施，旅程將進(jìn)行高清 VR 直播，SpaceX 會(huì)使用星鏈計(jì)劃的中繼衛(wèi)星來(lái)處理月球遠(yuǎn)端的通信死角。

星鏈計(jì)劃可將云計(jì)算推向太空。云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)，將共享的軟硬件資源和信息按需提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備的計(jì)算方式。其中，提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。2020 年 10 月，微軟宣布推出 Azure Space 云計(jì)算平臺(tái)，該平臺(tái)與 Starlink 合作，將為 Azure 模塊化數(shù)據(jù)中心提供高速、低延時(shí)的衛(wèi)星寬帶。靈活的衛(wèi)星通信加上 Azure提供的高性能計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析能力，有助于進(jìn)一步滿足客戶需求。

4、6G時(shí)代空天一體化

隨著大數(shù)據(jù)社會(huì)的持續(xù)演進(jìn)和廣泛化 ，頻譜資源在不斷的減少，然而數(shù)據(jù)容量要求被不斷的提高 ， 更加先進(jìn)的通信技術(shù)正在逐步的被提上日程。

2019 年工信部成立了 6G 研究組，名叫 IMT-2030 推進(jìn)組，推動(dòng) 6G 相關(guān)工作。同年 4 月，奧盧大學(xué)舉辦了世界首個(gè) 6G 峰會(huì)，主題為“為 6G 的到來(lái)鋪平道路”。峰會(huì)中各方集體展望未來(lái)，更有媒體聲稱美國(guó)將跳過(guò) 5G 與中國(guó)在 6G 上展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。

6G 的綜合性能也預(yù)期將是 5G 的 10-100 倍，各類技術(shù)指標(biāo)也將進(jìn)一步提高：空口延遲低于 0.1ms、 網(wǎng)絡(luò)深度到覆蓋率達(dá)到 100%、 毫米級(jí)感知定位 、 功耗大幅度降低 、傳輸帶寬將達(dá)到千G級(jí) 、 連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米數(shù)百個(gè)。

6G 的應(yīng)用場(chǎng)景基于 5G 但是更加廣闊：空中高速上網(wǎng)（超越 5G 的廣覆蓋，實(shí)現(xiàn) 100%深度覆蓋，空天地皆可上網(wǎng)）、 全息通訊（以更加逼真的視覺(jué)、觸覺(jué)和嗅覺(jué)等多維感官數(shù)據(jù)還原和賦能虛擬世界的真三維顯示能力）、 進(jìn)階智能工業(yè)（實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)定位，深度參與工業(yè)制造中，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更先進(jìn)的解決方案）、 人體智能孿生（通過(guò)無(wú)數(shù)的人體傳感器對(duì)人體重要器官和各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)人體數(shù)據(jù)在虛擬世界的孿生）、 智能移動(dòng)載人平臺(tái)（智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)階，將汽車(chē)，各類飛行器，巡艦等各類載人工具組網(wǎng)）等方面，目前 6G 技術(shù)的趨勢(shì)在于超維度天線技術(shù)、天地大融合技術(shù)和太赫茲波段等方面。

天地大融合技術(shù)通過(guò)建立彈性可重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、高效的天基計(jì)算、空天地統(tǒng)一的資源管控機(jī)制、高效靈活的移動(dòng)性管理與路由機(jī)制，進(jìn)行天地的智能頻譜共享、極簡(jiǎn)極智接入、多波束協(xié)同傳輸和統(tǒng)一的波形、多址、編碼等設(shè)計(jì)。未來(lái)用戶只需攜帶一部終端，便能實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫漫游和無(wú)感知切換。

空天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)我國(guó)具有重大意義?？仗斓匾惑w化網(wǎng)絡(luò)通過(guò)提供全時(shí)空信息連續(xù)支撐能力，實(shí)現(xiàn)“一帶一路”周邊區(qū)域覆蓋以及“四海兩邊兩洋”覆蓋，滿足陸上重要經(jīng)濟(jì)帶、海外熱點(diǎn)區(qū)域等信息服務(wù)的需求?？焖侔l(fā)展空天地一體化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成完善網(wǎng)絡(luò)體系，有利于占領(lǐng)空天技術(shù)制高點(diǎn)，搶占資源和技術(shù)的先機(jī)。目前，發(fā)展空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)已成為 6G 共識(shí)，并認(rèn)為技術(shù)融合需要在 5G 時(shí)代起步實(shí)踐，在 6G 時(shí)代全面實(shí)現(xiàn)。

空天地一體化網(wǎng)絡(luò)可在多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景發(fā)揮重要作用。對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火、無(wú)人機(jī)巡檢、遠(yuǎn)洋集裝箱信息收集等具有海量連接的通信業(yè)務(wù)場(chǎng)景，空天地一體化網(wǎng)絡(luò)可有效擴(kuò)大覆蓋范圍，滿足更大連接和更低功耗的需求。針對(duì)探險(xiǎn)活動(dòng)中人員發(fā)生身體異常，通過(guò)廣覆蓋的空天地一體化網(wǎng)絡(luò)可以通知就近醫(yī)療護(hù)理人員，將大量人體數(shù)字孿生數(shù)據(jù)同步給遠(yuǎn)程會(huì)診的高級(jí)醫(yī)療人員。另外，車(chē)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)要求在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高可靠、低時(shí)延通信，利用空天地網(wǎng)絡(luò)的廣域覆蓋性可滿足百千米范圍內(nèi)車(chē)輛和路測(cè)系統(tǒng)的信息傳輸需求和實(shí)時(shí)通信。

▲空天地一體化融合業(yè)務(wù)涉及領(lǐng)域眾多

從1G到5G，移動(dòng)通信技術(shù)歷經(jīng)約40年的發(fā)展，終于從服務(wù)于人走向服務(wù)于行業(yè)，賦能經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。與此同時(shí)，衛(wèi)星通信再次成為關(guān)注的重點(diǎn)，特別是馬斯克提出的“星鏈計(jì)劃。作為一個(gè)航天強(qiáng)國(guó)，我國(guó)對(duì)于衛(wèi)星通信有著很強(qiáng)的技術(shù)儲(chǔ)備。下一代6G通信技術(shù)將是一種空、天、地、海泛在的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，而衛(wèi)星通信在其中扮演著重要角色。在5G剛剛商用、方興未艾之際，開(kāi)啟6G研究適逢其時(shí)。

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