日前，华为发布Mate 60 Pro/ Pro+系列手机，引爆了卫星互联网概念。
2020年，我国从政策层面首次将卫星互联网列入“新基建”中的通信网络信息基础设施，明确其重大战略意义；2022年“星链”计划在某战场指挥体系中发挥了重要作用，再次印证了卫星互联网的发展迫在眉睫。
近年来，我国持续的政策支持和技术进步，为国内产业跨越式发展提供基础，当前我国卫星互联网发展已进入黄金期。
9月14日，工信部副部长张云明在2023中国无线电大会上表示，突出战略引领，夯实发展根基，加强频谱资源统筹规划和优化布局，前瞻谋划6G、手机直连卫星等新技术新应用频谱政策，夯实数字经济发展和国家公共安全频谱资源基础。
Part 01
大家都在说的“星链”是什么？
什么是“星链”？这得从卫星互联网发展说起。卫星互联网作为地面移动基站和光纤网络的有效补充，可以覆盖传统通信难以触及的地域和场景，是未来6G体系中构建空天地海一体化网络的关键环节。简单来说，只带一部普通手机，就能够在沙漠戈壁、荒山野岭、汪洋大海随时随地刷短视频、聊微信，这是人类通信真正的未来目标之一。
卫星互联网的发展从上世纪80年开始，历经三个主要阶段：2000年前，主要是窄带通信，以低速语音业务为主；2000至2014年，同样是窄带通信，具备低速话音和数据业务；2014年以后，主要是宽带互联网，主要特点是高速率、低时延和海量数据，比较代表性的星座就是美国的“星链”计划。
“星链”计划是美国SpaceX公司于2015年开始启动的卫星互联网项目，计划于2019至2024年前部署1.2万颗、2027年前部署4.2万颗低轨道卫星，组建全球最大的巨型星座网络，提供覆盖全球的高速、低时延的互联网接入，其初衷是为了在全球范围内提供网络服务，尤其是目前网络不可及的偏远地区。
截至目前，“星链”已升空4600余颗卫星，并已经为至少46个国家和地区提供相关服务；实际测试中，其最大下载速度达到了400Mbps、最大上传速度约为18 Mbps，并且延迟只有27ms，明显优于传统卫星互联网接入服务。2022年某指挥系统集成了“星链”设备，用于信息传输、情报收集和无人机控制，确保在有线网络被摧毁的情况，依然能构建内部通信网络，实现不间断指挥。
Part 02
全球低轨卫星“圈地战”
卫星互联网的构建，必须需要有一定数量的卫星才能实现。低轨道卫星领域最大的挑战就是，轨道和频率资源是有限的，尤其是频率资源，而国际惯例通常是“先占永得”。
对于卫星轨道，有高轨道（GEO）、中轨道（MEO）、低轨道（LEO）等等，其中，低轨道与高、中轨道相比，虽然单星覆盖能力弱，但是通过星座组网可实现广域无缝覆盖，并且其链路损耗最小、传输时延最小（10ms以内），对终端的处理能力要求也低，更加适合未来卫星互联网的要求。
“星链”计划一期星座由轨道高度550KM左右的4408颗卫星组成、二期星座由轨道高度在340KM左右的7518颗卫星组成，三期星座计划发射的3万颗卫星，都使用低轨道（LEO）。据推算，地球低轨道预计可容纳约6万颗卫星，“星链”卫星即将占用大半，这引发了航天强国之间强烈的争夺战。
中国版“星链”自然也不会缺席。我国在“十三五”期间，提出了“鸿雁”、“虹云”等低轨卫星互联网计划；2021年4月，我国又成立中国星网公司，专门从事卫星互联网的设计、建设和运营，其星座计划“星网工程”预计发射12992颗低轨卫星（6080颗轨道高度500-600KM，6912颗高度1145KM），构建庞大的星座系统。
对于频段资源，卫星通信中常用的有C、KU、KA等频段：C频段多用于地球静止轨道，频率低、增益低，天线尺寸大，抗干扰能力强，传输信道稳点，目前可用资源趋于饱和；KU频段频率高，增益高，天线尺寸小，方便接收设备使用，是卫星通信的黄金频段，可用资源相对饱和；KA频段频率更高，频段带宽也大，是高速卫星通信的黄金频段，可用资源也相对饱和。
“星链”计划占用的频率主要分布在KU、KA两个黄金频段上，三期星座使用更高的E频段。我国的“星网工程”在2020年9月就向国际电信联盟（ITU）递交了“GW”宽带星座计划的频率分配档案，传输频段主要分布在KA频段和频率更高的V频段。
尽管如此，我们的众多卫星互联网的星座计划目前都处于起步测试阶段，依然有一些难题尚未解决，然而资源争夺战的进展速度并未降低，因此，未来中国卫星互联网将迎来长足而持久的追赶。
Part 03
中国的卫星互联网发展
近期国产5G+卫星通信手机的推出，意味着中国在民用卫星通信技术上领先一步。据悉，华为Mate 60 Pro是全球首款支持卫星通话的大众智能手机，其卫星通话功能由天通一号3颗高轨卫星提供支持，目前第一批入手的用户已经迫不及待的“尝鲜”，拨出了一通又一通卫星电话。
相比起星链提供的卫星通信服务还需要外挂较大的卫星天线，中国的卫星通信手机已实现内置卫星天线，甚至无需对着天空都能实现通话，也就是说，在卫星终端小型化、适配消费级终端上，我们率先拿下一局。
那么，已有高轨道通信卫星，中国为何要打造低轨道卫星？
以往，通信卫星主要停留在地球同步轨道。该轨道运行周期等于地球自转周期，不考虑轨道摄动时，在地球同步轨道上运行的卫星每天相同时刻经过地球上相同地点的上空，对地面观测者而言，每天相同时刻卫星出现在相同的方向上，这样它们相对于地面基站来说就是稳定的，能够确保提供连续服务，并且轨道高度高，覆盖范围也广。
但地球同步轨道卫星也有其“难言之隐”，由于轨道资源有限，只能在一个拥挤的环境下工作。随着地球同步轨道卫星的增多，这条轨道已经变得越来越拥挤。（注：两颗卫星之间必须保持1000公里以上的距离，以避免出现碰撞和干扰）。
相关资料指出，地球同步轨道通信卫星还有一个主要缺点是其传输时延大，一般为500ms（ms为时间单位，数值越小，延迟越短）左右，而低轨卫星高度大大降低带来的主要优势之一是时延大大缩短，新兴低轨通信星座大都能够实现50ms以内的时延，与地面光纤网络相当，这也使其可以支持在线游戏或视频聊天等基于实时或近实时数据传输的应用。
随着小卫星技术的发展，越来越多的国家或企业开始重视发展低轨道通信卫星。此外，与大卫星相比，单颗小卫星成本较低，易于批量生产，发射的选择也更多，可以搭载发射，也可以专门一箭多星发射，多颗小卫星组网也可以实现甚至超出单颗大卫星功能和性能，现在不少遥感卫星、低轨道通信卫星都选择小卫星以及微小卫星平台。
与“星链”计划相对应，中国也在积极发展卫星通信技术。中国的卫星通信行业已经取得了令人瞩目的进展，不仅在卫星数量上有所增长，而且在技术上也有所突破。中国卫星通信技术的发展，使得更多的人能够享受到高质量的通信服务，无论是在城市还是偏远地区。目前，中国的星座计划预计发近1.3万颗低轨卫星，今年已经发射了第一颗实验卫星，预计明年开始进入批量发射。到2030年，平均每年发1800颗。
有趣的是，中国选择了更低轨道的方式来部署一些卫星，这与“星链”计划采用的较高轨道有所不同。低轨卫星的部署可能会提供更低的延迟和更高的带宽，这使得通信更为高效。这也引发了人们对中国在卫星通信领域的战略性思考，以及中国是否有可能在未来挑战“星链”计划的地位。
Part 04
未来？
“星链”计划无疑是太空通信领域的一场革命，未来的“星链”可能不再是单纯的商业通信系统，预计其未来在军事方面的应用将会越来越具有攻击性，因此，我们的卫星互联网发展刻不容缓。
卫星互联网的发展过程中，美国始终走在国际前列，也在资源争夺上占得了很多“先机”，“星链”计划作为当前全球规模最大、技术最先进的星座，在通信、遥感等许多场景下发挥了很好的作用，但是也存在许多问题，值得我们借鉴启示。希望我国卫星互联网行业能够大胆创新，顺利发展，用比星链更新的技术实现星链完全无法达到的用户体验，更好地实现自身的目标，并在国际上获得成功。
科技的发展是为人类服务的。作为一个全球性的领域，卫星通信将在未来扮演着重要的角色，不仅影响着我们的日常生活，还涉及到国家的信息安全和国际竞争力。卫星互联网发展的脚步在不断前进，我们也将迎来更快速更便捷的通信美好未来。