Mit der schrittweisen Weiterentwicklung der Satellitenkonstellationspläne von StarLink, Telesat, OneWeb und AST ist die Satellitenkommunikation in niedrigen Umlaufbahnen derzeit wieder auf dem Vormarsch.Auch der Ruf nach einer „Verschmelzung“ von Satellitenkommunikation und terrestrischer Mobilfunkkommunikation wird immer lauter.Chen Shanzhi sieht die Hauptgründe dafür im technologischen Fortschritt und in der veränderten Nachfrage.
In Bezug auf die Technologie ist einer der Fortschritte der Satellitenstarttechnologie, einschließlich subversiver technologischer Innovationen wie „Ein Pfeil mit mehreren Satelliten“ und Raketenrecycling;der zweite ist der Fortschritt der Satellitenfertigungstechnologie, einschließlich des Fortschritts bei Materialien, Stromversorgung und Verarbeitungstechnologie;der dritte ist die integrierte Schaltkreistechnologie. Die Weiterentwicklung von Satelliten, die Miniaturisierung, Modularisierung und Komponentisierung von Satelliten sowie die Verbesserung der Verarbeitungsfähigkeiten an Bord;Der vierte ist die Weiterentwicklung der Kommunikationstechnologie.Mit der Entwicklung von 3G, 4G und 5G, großen Antennen, Millimeterwellenantennen, Formfortschritten usw. kann die terrestrische Mobilfunktechnologie auch auf Satelliten angewendet werden.
Auf der Nachfrageseite beginnen sich mit der Ausweitung industrieller Anwendungen und menschlicher Aktivitäten die Vorteile der globalen Abdeckung der Satellitenkommunikation und der Weltraumabdeckung abzuzeichnen.Bis heute deckt das terrestrische Mobilfunksystem mehr als 70 % der Bevölkerung ab, aufgrund technischer und wirtschaftlicher Faktoren deckt es jedoch nur 20 % der Landfläche ab, was bezogen auf die Erdoberfläche nur etwa 6 % entspricht.Mit der Entwicklung der Industrie besteht in den Bereichen Luftfahrt, Ozean, Fischerei, Erdöl, Umweltüberwachung, Outdoor-Offroad-Aktivitäten sowie nationale Strategie und militärische Kommunikation usw. ein starker Bedarf an großflächiger und raumbezogener Abdeckung.
Chen Shanzhi glaubt, dass die direkte Verbindung von Mobiltelefonen mit Satelliten dazu führen wird, dass die Satellitenkommunikation vom Markt für Industrieanwendungen in den Verbrauchermarkt vordringt.„Es ist jedoch lächerlich zu sagen, dass Starlink 5G ersetzen oder sogar untergraben kann.“Chen Shanzhi wies darauf hin, dass die Satellitenkommunikation viele Einschränkungen aufweist.Der erste ist die ungültige Abdeckung des Gebiets.Drei synchrone Satelliten mit hoher Umlaufbahn können die ganze Welt abdecken.Hunderte von Satelliten mit niedriger Umlaufbahn bewegen sich relativ zum Boden mit hoher Geschwindigkeit und können nur eine gleichmäßige Abdeckung erreichen.Viele Bereiche sind ungültig, da es tatsächlich keine Benutzer gibt.;Zweitens können Satellitensignale weder Innen- noch Außenbereiche abdecken, die von Überführungen und Bergwäldern bedeckt sind.Drittens, die Miniaturisierung von Satellitenterminals und der Widerspruch zwischen Antennen, insbesondere die Menschen haben sich an die eingebauten Antennen gewöhnlicher Mobiltelefone gewöhnt (Benutzer haben keinen Sinn). Das aktuelle kommerzielle Satellitenmobiltelefon verfügt immer noch über eine externe Antenne.Viertens ist die spektrale Effizienz der Satellitenkommunikation viel geringer als die der zellularen Mobilkommunikation.Die Spektrumseffizienz liegt über 10 Bit/s/Hz.Schließlich und vor allem sind die Bau-, Betriebs- und Wartungskosten jedes Kommunikationssatelliten zehnmal oder sogar hundertmal so hoch wie die eines Bodensatelliten, da es viele Zusammenhänge wie Satellitenherstellung, Satellitenstart, Bodenausrüstung, Satellitenbetrieb und -service umfasst Basisstation, daher wird sich die Kommunikationsgebühr definitiv erhöhen.Höher als 5G terrestrische Mobilfunkkommunikation.
Im Vergleich zum terrestrischen zellularen Mobilkommunikationssystem sind die wichtigsten technischen Unterschiede und Herausforderungen des Satellitenkommunikationssystems wie folgt: 1) Die Ausbreitungseigenschaften des Satellitenkanals und des terrestrischen Kanals sind unterschiedlich, die Satellitenkommunikation hat eine große Ausbreitungsdistanz Der Signalausbreitungspfadverlust ist groß und die Übertragungsverzögerung ist groß.Herausforderungen bei der Verknüpfung von Budget, zeitlicher Beziehung und Übertragungsschema mit sich bringen;2) Hochgeschwindigkeits-Satellitenbewegungen, die die Verfolgungsleistung der Zeitsynchronisation, die Verfolgung der Frequenzsynchronisation (Doppler-Effekt), das Mobilitätsmanagement (häufige Strahlumschaltung und Umschaltung zwischen Satelliten), die Modulations- und Demodulationsleistung und andere Herausforderungen verursachen.Beispielsweise ist ein Mobiltelefon nur wenige hundert Meter bis einen Kilometer von einer Bodenstation entfernt und 5G kann eine Terminalbewegungsgeschwindigkeit von 500 km/h unterstützen;Während ein Satellit mit niedriger Umlaufbahn etwa 300 bis 1.500 km von einem Bodenmobiltelefon entfernt ist und sich der Satellit mit einer Geschwindigkeit von etwa 7,7 bis 7,1 km/s relativ zum Boden bewegt, was einer Geschwindigkeit von mehr als 25.000 km/h entspricht.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Dezember 2022
