星座|无线电专家权威解读卫星互联网热点话题

当前，卫星通信系统由于其广域覆盖、高可靠等优势，在社会发展、国民生活等方面发挥着越来越重要的作用，而卫星通信系统与互联网的深度融合成为近几年的热点。尤其是马斯克“星链”系统的快速部署，引起了国际广泛关注，掀起了新一轮卫星互联网技术应用讨论的热潮。针对卫星互联网发展现状、趋势及“星链”系统等热点话题，近日《人民邮电》报采访人员采访了国家无线电频谱管理中心副主任黄颖。
采访人员：卫星与互联网的结合成为近几年的热点，能否请您首先介绍一下国际卫星互联网发展的背景与现状？
黄颖：卫星互联网并非新鲜事物，通过对地静止轨道或中高轨道卫星提供的高通量卫星，一颗卫星就可以为地球表面较大面积上的用户提供互联网服务，通过多颗卫星组网可以满足全球卫星互联网的应用需求。以铱星系统为代表的卫星移动系统则是通过多颗低轨星座组网提供低速率的通信连接，也可以视为初期的卫星互联网系统。当前的热点在于将两者结合起来，用较大规模的星座系统（包括纯低轨卫星星座，也包括高低轨结合星座）提供不依赖于地面连接的卫星互联网服务。
卫星通信的发展紧跟地面通信的发展，既因技术也因需求驱动。地面通信网络从固定通信发展到移动通信，后又将互联网大容量数据通信作为应用不断拓展，现已非常成熟。卫星通信网络也是从固定通信发展至移动通信，如动中通和卫星移动通信系统，当前也进一步将互联网大容量数据传输的需求作为主要应用驱动因素。
早在1987年，美国摩托罗拉公司就已提出铱星计划。铱星系统设计在6个轨道面部署66颗卫星构建系统星座，向全球商业用户提供移动通信业务，业务应用中既有话音也有数据、图像，存在一定的互联网因素，只是系统能够提供的数据传输带宽依然较窄。铱星系统在项目运行一年后，因相关技术不完善、国际市场响应平淡及运维成本过高等原因宣告破产。
我国在卫星互联网领域选择了先发展对地静止轨道卫星的方式。 2017年4月发射的中星16号高通量通信卫星，首次应用Ka频段实现多波束宽带通信，可覆盖中国及东南亚地区，提供区域卫星互联网服务。较传统对地静止轨道卫星，该卫星不仅可以服务广播电视、骨干网政府用户、企业用户、大用户，也可以服务于普通个人用户。目前在轨的还有亚太6D等卫星，未来几年还将陆续发射几颗对地静止轨道高通量卫星。
采访人员：马斯克的“星链”受到广泛关注，能否请您介绍一下“星链”系统？“星链”系统所使用的卫星轨道与频率资源是否有限？能否支撑多个巨型星座系统？
黄颖：近年来迅速推进的Starlink、OneWeb等大规模卫星星座系统都是卫星互联网的典型代表。 2015年，美国太空探索技术公司（SpaceX）提出低轨卫星互联网计划——Starlink ，即“星链”系统，一个巨型对地非静止低轨道高通量卫星星座。 “星链”系统预计共部署42000余颗卫星，按照目前SpaceX每月部署2~3批卫星的速度，预计部署周期为9年。
无线电频率资源是有限的自然资源，具有排他性，在一定的时间和空间范围内，一旦某个无线电系统使用了某段无线电频率，那么其他无线电系统就不能以相同的技术体制使用该段频率。 “星链”系统申报的Ku、Ka、Q/V和E频段，基本包括了未来卫星互联网的主流频段，由于其星座系统规模巨大且对地球进行多重覆盖，其他星座系统几乎不可能与“星链”系统在没有有害干扰的情况下共用频率。