“星鏈計劃”為代表的低軌衛星通信能否顛覆或取代5G？

以“星鏈計劃”(Starlink)為代表的低軌衛星通信能否顛覆或取代5G?專家15日解釋稱，低軌衛星通信當前與5G是互補關系，未來是6G的構成部分。

在當日北京舉行的第二屆中國互聯網基礎資源大會上，中國信息通信科技集團副總裁、無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝表示，低軌衛星通信優勢突出，局限性亦明顯。

據了解，根據軌道高度不同，低軌衛星高度為300-2000千米，中軌衛星高度2000-35786千米，地球靜止軌道為35786千米，此外還有更高高度的軌道。

1987年，摩托羅拉提出了“銥星計劃”，1998年11月1日該項目投入使用，66顆衛星分布在6個極軌平面上，可以提供全球任何地點(包括南北兩極)的電話通信業務。但由于商業原因，“銥星計劃”以失敗告終。

特斯拉CEO埃隆·馬斯克2015年提出了“星鏈計劃”，擬發射42000顆衛星為全球提供互聯網服務。除“星鏈計劃”外，還有OneWeb、Telesat公司也推出低軌衛星通信計劃。

陳山枝表示，從“銥星”到“星鏈”，低軌衛星通信的興起主要得益于四個因素：衛星發射技術的進步;衛星制造技術，材料、電源及加工制造等技術進步;集成電路技術進步;通信技術進步。

陳山枝認為，衛星通信的優勢主要在于覆蓋范圍廣。目前移動通信服務的人口覆蓋率約為70%，但受制于經濟成本、技術等因素，僅覆蓋了約20%的陸地面積，小于6%的地球表面積。

衛星通信可以解決空中、海洋、森林、沙漠地區及其他地廣人稀區域的覆蓋，為空中飛機及無人機、海上油井和船舶、森林防火及野生動物視頻監控、電力線路和鐵路沿線巡檢、救災現場等場景提供通信保障。

但衛星通信的局限性也非常明顯。陳山枝介紹，衛星通信頻譜效率低，SpaceX的Starlink下行鏈路平均頻譜效率為2.7bit/s/Hz，只達到3G水平，而5G的平均頻譜效率在10bit/s/Hz以上。

衛星通信建設成本和運營成本遠高于移動通信。此外，衛星通信終端天線較大，功耗也高于5G手機，每比特能耗比5G手機至少差一個數量級以上。衛星信號在沒有用戶的地方也會覆蓋，產生區域無效覆蓋，也無法覆蓋室內。

“馬斯克是商業奇才，其顛覆性創新大大降低了發射衛星的成本和門檻，但沒有顛覆通信的香農定律”，陳山枝表示，衛星互聯網定位并非5G主流市場，與城市普通消費者無緣，除非是在移動通信覆蓋不到的地方。

中國企業也推出了低軌衛星的虹云工程、鴻雁衛星星座通信系統等。陳山枝認為，衛星通信應與5G融合發展。目前中國衛星通信與5G兼容正在前期探索之中，將為未來6G時代，高中低軌衛星通信與地面移動通信有機融合發展打下基礎。

陳山枝建議，業界應積極向國際電信聯盟爭取衛星通信的頻率資源和軌道資源。在國際合作方面，重點參與3GPP等標準組織的國際標準制定。國內合作方面，重點推動商業航天產業與移動通信產業、集成電路產業的“跨界”合作。(記者 劉育英)