北京時間 2023 年 2 月 23 日 19 時 49 分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,使用長征三號乙運載火箭,成功將中星 26 號衛(wèi)星發(fā)射升空。衛(wèi)星發(fā)射后,順利進入預(yù)定軌道,任務(wù)獲得圓滿成功。
消息出來之后,立刻引起了行業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。究其原因,就是因為這顆衛(wèi)星非常特殊。它是我國首顆超百 Gbps 容量的高通量衛(wèi)星,是國內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。
接下來,小棗君就給大家詳細解讀一下,這顆衛(wèi)星的發(fā)射成功,到底意味著什么。
█ 中星 26 的基本情況
首先,我先詳細介紹一下這顆衛(wèi)星的基本情況。
中星 26 號衛(wèi)星,由航天科技集團五院抓總研制。交付后,將由航天科技集團中國衛(wèi)通負責(zé)運營管理,是衛(wèi)通的第 17 位新成員。
該衛(wèi)星采用了我國自主研發(fā)的東方紅四號增強型衛(wèi)星公用平臺(DFH-4E),配備了 50 路轉(zhuǎn)發(fā)器、1000 多臺單機、2000 多個波導(dǎo)子組件,擁有 94 個用戶波束和 11 個信關(guān)波束。
衛(wèi)星工作在地球同步軌道(GEO,高地球軌道),使用 Ka 頻段,單星容量超過 100Gbps,能同時滿足百萬個用戶終端使用,提供上行最大可達 200Mbps,下行最大可達 450Mbps 的通信能力。
簡單來說,它是我國目前通信容量最大、波束最多、技術(shù)最復(fù)雜的民商用通信衛(wèi)星。
中星 26 并不是國內(nèi)的第一顆高通量衛(wèi)星。第一顆是 2017 年 4 月 12 日發(fā)射的中星 16(一開始叫實踐十三,后來改名中星 16)。中星 16 采用 Ka 頻段,總?cè)萘窟_ 20Gbps。
2019 年,我們發(fā)射了中星 18 號,不過失敗了。
2020 年 7 月 9 日,我們成功發(fā)射了“亞太 6D”,這是中國首顆 Ku 頻段高通量寬帶衛(wèi)星,通信總?cè)萘窟_到 50Gbps,單波束容量可達 1Gbps 以上。亞太 6D 是亞太衛(wèi)星系列,亞太衛(wèi)星是 H 股上市公司,股東是中國航天科技集團。中國衛(wèi)通 2019 年上市后,亞太衛(wèi)星是它的控股子公司。
2022 年 11 月 5 日,我國還成功發(fā)射了中星 19,采用增強型東方紅四號衛(wèi)星平臺,覆蓋 C、Ka 等多頻段通信。
中星 16、中星 19,加上這次的中星 26,一共就是 3 顆 Ka 衛(wèi)星。覆蓋范圍如下:
中星 16 號(綠色范圍)主要覆蓋了我國人口密集地區(qū)及東南沿海大部地區(qū)。
中星 19 號(藍色范圍)主要覆蓋中美航線,服務(wù)航空互聯(lián)網(wǎng)。
中星 26 號(紅色范圍)主要覆蓋中國全境及周邊地區(qū)和水域、東亞、東南亞、南亞部分地區(qū)、太亞洋和印度洋部分區(qū)域等。
按照中國衛(wèi)通提供的信息,中星 16、中星 19、中星 26,將共同為我國及“一帶一路”沿線,航空、航海、應(yīng)急、能源、林草等行業(yè)及普遍服務(wù)用戶,提供高速的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。
投入運營后的中星 26,重點服務(wù)于航空機載寬帶、船載應(yīng)用、應(yīng)急通信等領(lǐng)域。
█ 什么是高通量衛(wèi)星?
所謂“高通量”,是指這種衛(wèi)星的帶寬能力比傳統(tǒng)衛(wèi)星(低通量,1-2Gbps 以內(nèi))多了幾倍甚至幾十倍。
它是如何做到的呢?
首先,使用了更高的頻段。
傳統(tǒng)衛(wèi)星普遍使用 4-8GHz 的 C 波段,頻率較低且太過擁擠。而高通量通信衛(wèi)星,廣泛使用 Ku 波段(12-18GHz)和 Ka 波段(27-40GHz)。頻率資源豐富,帶寬也就跟著上去了。
其次,衛(wèi)星平臺的升級。
衛(wèi)星平臺負責(zé)搭載衛(wèi)星負荷。平臺的體積越來越大,負載能力越來越強,而且升級了供電技術(shù)(電推動加化學(xué)推動,混合動力),使得電能上可以保證大帶寬所需要的大功耗。
第三,轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量的增加。
這個也是平臺負載能力升級帶來的好處。信號轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量直線上升,意味著車道增加,帶寬也跟著增加。
第四,天線波束技術(shù)的升級。
天線技術(shù)提升,尤其是采用點波束,也可以增強信號能力。這相當(dāng)于把光“聚焦”,不覆蓋大面積,集中覆蓋小面積,有利于速率提升。
█ 中星 26 號,在國際上處于什么水平?
2005 年 8 月 11 日發(fā)射的泰國 Thaicom 4(又名 IPSTAR)通信衛(wèi)星,號稱是世界上第一顆高通量衛(wèi)星。
這顆衛(wèi)星由美國勞拉公司研制,重約 6.5 噸,功率 14 千瓦,是當(dāng)時世界上最大的商業(yè)通信衛(wèi)星,大到必須要由一枚法國阿麗亞娜 5 型火箭才能將它送入軌道。
Thaicom 4 衛(wèi)星的總帶寬高達 45Gbps,可為用戶提供上行鏈接速度 4Mbps,下行速度 2Mbps 的數(shù)據(jù)服務(wù)。
目前,國際上將高通量衛(wèi)星發(fā)展劃分為三個階段。然后,根據(jù)容量大小和靈活性,將高通量衛(wèi)星劃分為四代:
國際上比較有代表性的,是美國 Viasat 公司的 Viasat-1、Viasat-2,還有休斯網(wǎng)絡(luò)公司的 Jupiter-1 和 Jupiter-2。
今年,Viasat-3 將會發(fā)射。這個衛(wèi)星比較猛,單星容量將超過 500Gbps,甚至可達到 Tbps 級別。
中星 26 號的服務(wù)水平,相當(dāng)于第二代高通量衛(wèi)星。中星 16、中星 19 和亞太 6D,更是只屬于第一代。
顯而易見,我們和國際最先進水平還有一定的差距。據(jù)悉,中國衛(wèi)通正在積極開展我國第三代高通量衛(wèi)星的論證,衛(wèi)星容量超過 300Gbps。
█ 普通手機可以使用中星 26 號進行通信嗎?
當(dāng)然不能。
中星 26 號能夠支持使用最小便攜式終端、機載終端、船載終端等。普通手機無法與其進行通信,也無法使用其服務(wù)。
一般來說,就是機載 / 船載終端與其通信,然后再將信號轉(zhuǎn)換為 Wi-Fi 等,給用戶使用。
總之,中星 26 號的發(fā)射成功,標(biāo)志著我們進入了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的全新階段。
目前,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展熱度越來越高,想必今年又會有很多新聞爆出?;谄胀ㄊ謾C的衛(wèi)星通信應(yīng)用,包括手機衛(wèi)星芯片,很可能有大進展。
這個東西到底能給我們的生活帶來什么,能不能真正走進千家萬戶,讓我們拭目以待吧!
本文來自微信公眾號:鮮棗課堂 (ID:xzclasscom),作者:小棗君
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