5月12日，快舟一号甲运载火箭将两颗“行云二号”01/02卫星送入预定轨道，这意味着作为中国航天科工天基物联网星座的首颗卫星——“行云二号” “运-2”号“运二号”正式启动在轨技术验证和应用测试。据悉，我国“天通一号”高轨卫星通信系统已实现我国国土覆盖，并向公众开放服务。

“星云工程”是我国第一个宣布自主投资建设的天基物联网星座。计划分为三个阶段：α、β、γ。 2023年左右建成由80颗低轨通信卫星组成的天基物联网星座，以解决当前地面物联网业务蜂窝通信网络覆盖严重不足而带来的“通信盲区”问题。

什么是卫星互联网？它与5G有什么关系？用普通手机可以搜索“太空WiFi”吗？针对卫星互联网的种种问题，南方日报记者采访了多位通信专家。

卫星互联网

适合偏远地区

高度为500公里至2000公里（视轨道高度而定）的低地球轨道（LEO）卫星由于传输时延较短、路径损耗较小而受到广泛关注。 20世纪90年代建立的“铱星计划”是历史上第一个低轨通信卫星星座——它的业务是语音通信而不是现在的互联网。然而，随着地面通信系统的快速发展，并在通信质量、资费、价格等方面全面占据主导地位，“铱星”最终落得悲惨的结局。

目前较为成熟、应用广泛的通信卫星是高轨卫星。南京大学电子科学与工程学院副教授周海波表示，轨道越高，覆盖范围越广。他举例说，基本上部署在地球同步轨道上的三颗卫星就可以提供全球覆盖。

随着卫星发射技术和通信技术的发展，低轨卫星星座再次成为热点。主要业务也与“铱星”语音不同，而是以互联网服务为主。 “高轨通信卫星的延迟在500毫秒左右，低轨卫星的延迟可以在15毫秒左右。一些通信指标已经接近我们的3G、4G了。”周海波说道。

中国的“星链”是其中最“雄心勃勃”的：根据最初的说法，将发射1.2万颗卫星组成“星链”，后来增加到4.2万颗卫星。

然而，在城市等人口稠密的地区，光纤和无线蜂窝网络始终是更经济、更快捷的选择。正如马斯克所说，他并不是想抢传统通信公司的业务。由于卫星通信容量有限，星链网络仅适用于人口密度较低的地区。

西安电子科技大学通信工程学院教授田斌表示，卫星通信虽然普遍比地面网络贵很多，但其最大的优点是覆盖范围广，不受网络限制。表面条件。低轨卫星星座几乎可以覆盖地球的任何角落，包括沙漠、海洋、山脉甚至航空场景。

北京邮电大学信息与通信工程学院副教授王克也认为，低轨卫星通信的首要作用是“补洞”。目前，全球欠发达地区仍有30亿用户因缺乏通讯手段而无法接入互联网。低轨卫星的主要应用场景是完成全球语音服务和互联网接入。

“随着通信技术的发展，全人类都能接入互联网、实现互联互通已成为客观现实。”王克表示，“卫星通信是人类已知的科学技术中唯一以可承受的成本实现这一目标的手段，引起了全球通信界的关注。”

它不能取代5G，但可以补充和整合5G

5G有哪些优势？田斌表示，5G具有高速率、低功耗、低时延、支持万物互联的特点。 “虽然低轨通信卫星也能趋向于这些技术指标，但它们需要大量的卫星和非常大的卫星。”星座实现往往比5G指标差。这是由用户和卫星之间的距离决定的。”

“虽然技术指标与地面网络存在数量级差距，但卫星星座可以很好地补充地面网络。”周海波说道。

田斌举了个例子：在飞机、高铁、轮船等交通车辆上预装具有星座接入能力的终端系统。有地面网络时，优先接入地面网络；当没有地面网络时，终端接入低轨卫星。通信网络，从而保证移动终端用户“永远在线”。

此外，在地面网络不发达的地区，也存在地面基站与卫星互联网融合的可能性。王克介绍，通信行业的一个折衷方案是在欠发达地区建立隔离基站。所谓“隔离”，是指基站之间不通过光纤连接，而是采用卫星中继代替光纤实现本地地面组网。覆盖。

在标准层面，全球卫星通信厂商都在努力将卫星通信纳入地面5G通信标准。王克介绍，3GPP标准组织成立了非地面网络（NTN）分支，以解决卫星进入地面通信系统的问题。在国际电信联盟（ITU）关于6G的文件中，卫星和地面通信网络的融合也被视为6G网络的重要特征。

田斌认为，低轨卫星通信可以成为6G的重要组成部分。 “6G是覆盖空、天、海、地各个方面的网络技术，将陆地无线移动通信、高、中、低轨道卫星移动通信和短距离直接通信融为一体，还将通信和计算融为一体、导航、感知、智能等技术，通过智能移动管理进行控制。”

低轨卫星通信也非常符合“万物互联”的物联网理念。王克表示，卫星物联网是目前全球商业卫星星座的热门发展领域。卫星的广域覆盖特性使其能够为非常大范围内的大量设备提供通信链路，这为大规模物联网应用提供了基础。 “例如，可以利用卫星收集国家主供电网、配电网等能源网络的信息，实现资源的优化配置。”

太空WiFi不能直接使用

关于卫星上网经常存在一个误区：你可以像搜索WiFi一样，通过手机搜索低轨通信卫星，然后连接互联网。

这种误解可能来自有意无意的宣传：马斯克曾在推特上打出一则“广告”，称“星链”的WiFi用户名是A和B，密码是“”（火星人）。显然，没人能在手机上搜索“太空WiFi”，但谣言却不胫而走。

公开信息显示，“星链”使用Ku和Ka频段，未来将扩展到V频段——它们不是普通手机的工作频段。因此，需要一个“天线”来转换信号。

事实上，马斯克后来辟谣称，如果想用普通手机接收卫星信号，需要一个披萨盒大小的接收器，带有天线来接收卫星信号，然后连接到手机。其他 LEO 星座的接收器也类似。

王克表示，目前国际上已有普通手机终端直接与卫星连接的商业项目，但尚不成熟，需要进一步论证。

会影响天文观测吗？

并不是每个人都喜欢低轨道卫星星座，而意见最强烈的是天文学家。中国科学院国家天文台研究员苟立军等人曾撰写题为《虚假星光给天文学带来灾难》的文章，批评“星链”，指出它给全球天文带来更大问题观察。

苟立军等人认为，“星链”卫星的亮度大部分时间在5星等左右。虽然肉眼几乎看不见，但它对于星空摄影师和专业天文观测（主要观测目标是10-20颗星星）都很有用。对于像“暗星”这样的研究人员来说，这些卫星仍然太亮。由于星链卫星数量众多，无论是业余天文观测还是专业天文观测都因为这些星链卫星的纳入而产生了大量的废片。

他们还指出，不仅在可见光频段，在无线电频段，“星链”卫星仍会造成严重的观测干扰。为了避免“星链”卫星造成的不利影响，地面射电望远镜必须避开卫星凌日观测的时间段。 “如果所有星链卫星都进入近地轨道，我们可能不得不放弃某些频段的观测，这对于射电天文学来说无疑是一种损失。”

如何解决这个矛盾呢？田斌认为，低轨通信卫星可以避开特定频段进行天文观测；如果它们在相邻频段进行通信，可以使用滤波和其他技术来减少对天文观测的影响。王克建议，天文站选址需要考虑卫星星座的设计，反之亦然；还可以开发哈勃望远镜系统等地外观测站。

近日，国家发改委明确“新基建”范围，卫星互联网首次纳入其中，与5G、物联网、工业互联网一起被列为通信网络基础设施。在大洋彼岸，美国企业发射了400多颗“星链”低轨通信卫星。这个号称向全球提供卫星互联网服务的低轨道星座项目也受到了广泛关注。