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中国首颗5G卫星将发射,5G产业争夺战由地面到太空

2019/12/13    来源:e-works    作者:e-works  熊东旭      
关键字:5G卫星    
当地面5G网络在如火如荼的推进部署之时,对于太空5G网络的争夺也在全球范围展开,特别是中美之间的角逐。作为全球5G技术的两大豪强,中美地面5G网络主导权争夺战仍处于胶着状态。

    近日,由商业航天公司银河航天研制的中国首颗通信能力可达10Gbps的民营5G低轨宽带卫星正式出厂,预计12月底搭载快舟一号甲火箭发射升空。据了解,该卫星是中国首颗由商业航天公司研制的200公斤量级卫星,运行轨道高度为1200千米,单星可覆盖30万平方公里,大约相当于50个上海市的面积。

    当地面5G网络如火如荼推进之时,太空5G网络的争夺战也在全球范围内展开,特别是中美之间的角逐。作为全球5G产业的两大“豪强”,中美之间地空网络一体化的竞争的序幕已经拉开。在地面,近年美国以华为、中兴为重点,对中国5G产业以及科技产业进行全面封锁和打压,一个重要目的就是拖慢中国5G网络的部署速度,致使全球5G产业的竞争仍然处于胶着状态。

    如今随着中国5G卫星即将升空,5G网络的战争由地面向太空延伸。从产业布局看,美国在2013年就发射Alphasat卫星用于探索38GHz、48GHz两个Q/V频段的技术试验研究。今年5月,SpaceX又发射由60颗卫星组成的小型卫星网络,在全球范围内提供5G服务,由此美国在布局Q/V频段低轨道宽带卫星产业中已先行一步。

    作为太空网络基站,5G卫星最大的优势在于能覆盖地面基站无法覆盖的区域,如山林沟壑、沙漠和海洋,信号到达不了某些区域将造就新的数字化鸿沟,从而阻碍信息的自由流动。

        试想,一辆无人驾驶汽车驶入一片网络信号覆盖不到的区域,最直接的反应是无人驾驶系统和导航系统无法发挥功能,其后果可能会很非常严重,这是地面5G基站无法根本解决的问题,而5G卫星却能填平这个数字化应用鸿沟,解决全球任意一点的网络覆盖和接入难题。

       随着万物互联时代的到来,人与物、物与物的海陆空天网络一体化互联是数字化和智能化社会发展必须实现的目标。

    正如银河航天创始人、董事长兼CEO徐鸣所说,“从首发星开始,银河航天将跨出“太空互联网”的第一步,未来银河航天将规模化研发和生产低成本、高性能的5G卫星,构建太空互联网,弥合数字鸿沟,让5G卫星网络连接地球的每一个角落。”

    当然,5G卫星除了能覆盖地面基站到达不了的区域,在战略意义上还能提前布局和“占位”,为今后5G时代空天网络一体化的发展创造良好条件。

    此次银河航天自主研制的5G卫星是一颗Q/V频段低轨带宽卫星,信号传输在Q/V频段,运行在1200千米的低空轨道。而美国对5G卫星技术研究也是在Q/V频段和1200千米的低空轨道。主要原因就在于全球已经没有多余的高频频段可以利用,Q/V频段已成为一种极其有限的战略资源。

    根据国际电讯联盟(ITU)和美联邦通信委员会(FCC)的最新规则,星座运营商要申请或保住频谱权,就必须在给定的时间内发射一定数量的在轨卫星,即6年内发射获准经营卫星数的一半,并在9年内全部组网完成。

    经过半个多世纪的发展,一方面太空中供大量部署卫星可供选择的轨道不多了,GPS、北斗导航等卫星轨道平均高度在2万千米,资源探测卫星轨道高度在300到500千米,风云气象卫星轨道高度在800千米,5G卫星的轨道高度选择必须在这个区间内;另一方面考虑到Q/V频段是毫米波频段,长距离传输面临严重的雨衰,对星上射频器件的技术要求比较高。从近年测试结果看,综合卫星的部署、研发成本以及空地数据传输效率,1200KM的低轨是个比较理想的选择。

    近年来,为抢占有限的Q/V频谱资源,美国商业航天公司Oneweb、SpaceX已经率先布局低轨通信星座。银河航天首发星的成功出厂意味着中国首颗通信能力达到10Gbps的低轨宽带卫星的地面测试已进入到稳定可靠的技术状态。在可以预见的将来,随着中国5G卫星的大规模部署,中美主导的海陆空天一体化5G网络竞争将进入实质化的全面对垒阶段。

责任编辑:程玥
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