卫星互联网:发展热潮下的困境与挑战
日期:2025-10-04 15:24:00 / 人气:22

9月24日,我国山东日照见证了一场火箭发射盛景,12颗低轨卫星被送入距离地面600公里的LEO轨道,这是我国卫星产业尤其是低轨星座加速发展的生动写照。然而,在这蓬勃发展的背后,卫星通信面临着诸多新的烦恼与挑战。
缺乏规模经济:卫星通信的“大哥大困境”
产业发展的供需推动
近年来,卫星通信热潮涌起,低轨卫星通信产业发展尤为迅猛。从供给侧来看,火箭发射、集成电路、卫星制造和通信技术取得了显著进步。卫星制造趋向小型化、模块化、组件化,降低了成本,缩短了研制周期;通信技术方面,调制与编码技术、多天线波束赋形技术快速发展,毫米波、太赫兹、激光通信等星际链路技术也逐步成熟。从需求侧而言,地震、洪灾等应急通信需求,以及渔民、牧民等约2000万群体的日常通信需求,还有低空经济发展等,都对低轨卫星通信提出了要求。
规模经济的困境
尽管产业发展态势良好,但卫星通信仍面临严峻挑战。在2025年中国无线电大会上,业内专家指出卫星通信尚未形成规模经济,如同1G时代的“大哥大”。2025年初,全球移动通信用户数约为57亿户,而卫星通信用户数仅1000万量级,其中星链用户约700万户、铱星约180万、海事卫星约16万,天通卫星约250万。即使是发展较好的星链,目前也未盈利,盈利的是SpaceX的火箭发射业务。华为支持北斗短报文功能的终端累计销量超4000万台,但日使用人数仅占终端累计销量的0.1%,原因包括国内蜂窝网络覆盖优良、高轨卫星容量带宽小、用户场景单一以及通话音质和图像效果不佳等。
技术体制割裂
卫星通信系统分为窄带和宽带卫星系统,技术体制互不兼容,与移动通信技术从1G到5G不断收敛形成鲜明对比。这种技术体制的割裂导致标准数量多,难以形成规模经济。对于终端厂商来说,每增加一个星系体制就要增加一套通道成本,长期来看,希望能统一规划到同一个星系体制以降低终端侧成本。
太空交通挑战:大型星座爆发的“洪峰”
轨道资源紧张
随着卫星通信产业的繁荣,太空变得愈发拥挤。全球在轨高轨卫星超过600颗,平均每一度轨位上就有1.7颗卫星,最热门的轨位上甚至聚集了7颗卫星,拓展获取新轨位的难度极大。我国建成了首个高轨Ka频段高通量卫星互联网,中星27号卫星未来加入将进一步提升我国高通量卫星互联网能力。低轨道上同样面临饱和压力,近地轨道上卫星数量达到10万颗就会饱和,而已发布计划的大型星座卫星总数已超过13万颗。
大型星座竞争与碰撞风险
Starlink目前在轨卫星数量达8128颗,占所有在轨卫星总数的50%,且已获得3.4万颗卫星发射许可。此外,亚马逊的Kuiper星座、英国OneWeb等也都有各自的卫星部署计划,我国也有两个万星级别的低轨星座正在组网。大型星座爆发加剧了频率轨道资源的竞争,显著增加了太空物体间的碰撞风险,对在轨航天器、航天员和地面安全构成威胁。星间距离500米是触发告警的阈值,小于500米卫星需进行避碰操作,但目前尚无明确的管理和协调规则。
避碰操作的影响与规则缺失
避碰操作会导致燃料消耗,缩短卫星维持正常轨道高度及机动控制的时间,影响卫星整体运行寿命。同时,避碰操作会使卫星调整位置和姿态,可能导致空地和星间链路中断,影响网络服务的质量与可靠性。现有条约和指南未明确责任划分,也未规定机动费用与潜在业务损失由谁承担。面向星座运营的国际规则在避碰机动责任划分、轨道资源分配和规划、轨道协调程序和规则上都缺乏明确规范。此外,还缺乏统一且有公信力的信息数据共享平台,大型星座卫星准确进入预定轨道时,需要获取对方卫星信息以避免碰撞,相关方应引领制定国际规则,建立轨道避碰数据交互和协同平台。
手机直连卫星:星地融合的发展方向
手机直连卫星的热点与模式
手机直连卫星是卫星通信和移动通信产业共同关注的热点。SpaceX宣布斥资170亿美元购买美国第四大移动运营商EchoStar的无线频谱许可证,为独立开展手机直连卫星服务铺平道路。目前实现手机直连卫星通信有三种方式:“‘旧’手机 + ‘新’卫星”模式、“‘旧’卫星 + ‘新’手机”模式和星地融合模式。
现有模式的挑战
“‘旧’手机 + ‘新’卫星”模式下,用户侧手机基本不做改动,技术难度全在卫星处理,但卫星成本过高,如60平方米的天线阵列比太阳能板还大,卫星发射成本按公斤计算也很高,且多普勒频移、同步时钟等问题难处理。同时,MSS频段基本已被分配完毕,新增可能性近乎为零,虽可与地面移动运营商合作利用其频谱,但仍面临诸多限制。“‘旧’卫星 + ‘新’手机”模式下,卫星不做改动,难题交给手机,但用户通信速率偏低,基于高轨卫星的手机直连卫星服务仅能提供语音、短信和简单图片发送,无法实现视频通话、刷短视频等场景。
星地融合的优势
在陈山枝看来,发展卫星互联网的技术方向在于“5G兼容、6G融合”。“5G兼容”以5G技术为基础,根据卫星链路特点进行针对性修改和优化,制定基于5G的低轨卫星通信体制,复用5G技术及其规模经济效应,降低成本,实现差异化竞争优势。“6G融合”是在6G标准制定之初就构建卫星与地面蜂窝通信的统一无线空口、统一接入、统一认证方案,支持终端在卫星与地面网络间无缝切换及跨运营商漫游。
卫星互联网在发展过程中虽取得了一定进展,但面临着规模经济缺失、太空交通挑战以及手机直连卫星模式难题等诸多困境。未来,需要通过技术创新、规则制定和模式优化等多方面的努力,推动卫星互联网实现健康、可持续发展。
作者:杏彩娱乐注册登录官网
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