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在地球的廣闊海洋、偏遠山區(qū)以及一些極端環(huán)境中，網絡信號常常如風中殘燭，微弱甚至全無。然而，隨著衛(wèi)星互聯(lián)網的出現(xiàn)，這一通信難題正被逐步破解，全球無縫覆蓋的網絡連接正成為現(xiàn)實。國家發(fā)展改革委、國家數(shù)據局、工業(yè)和信息化部等聯(lián)合印發(fā)的《國家數(shù)據基礎設施建設指引》也明確提出，要布局“天地一體”的衛(wèi)星互聯(lián)網。
前段時間西藏日喀則市定日縣的抗震救災中，手機直連衛(wèi)星、天通衛(wèi)星等衛(wèi)星通信技術猶如架起了一座空中橋梁，為受災群眾提供了寶貴的溝通渠道。
那么，衛(wèi)星互聯(lián)網究竟是何方神圣？它是如何工作的？其應用場景又有哪些呢？
01 什么是衛(wèi)星互聯(lián)網？
衛(wèi)星互聯(lián)網是基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網，通過發(fā)射一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模組網，從而輻射全球，構建具備實時信息處理的大衛(wèi)星系統(tǒng)。它是一種能夠完成向地面、空中、海上用戶提供寬帶互聯(lián)網接入等通信服務的新型網絡。
簡單來說，它利用衛(wèi)星作為中繼站，將互聯(lián)網信號傳輸?shù)降厍虻拿恳粋€角落，甚至不受地面基礎設施的限制，將通信基礎設施延伸至太空，讓用戶無論是在茫茫大海上航行，還是在崇山峻嶺中探險，都能隨時隨地享受到高速、靈活且便捷的互聯(lián)網接入服務。
衛(wèi)星互聯(lián)網一般由空間段、地面段和用戶段三部分組成。
空間段由若干顆通信衛(wèi)星構成的星座系統(tǒng)組成，負責接收和轉發(fā)衛(wèi)星信號；地面段包括衛(wèi)星測控網絡、關口站等，起到連接衛(wèi)星互聯(lián)網和地面通信網絡的作用；用戶段則包括用戶使用的各類通信終端。其工作原理其實為：當用戶終端（如手機、電腦等）需要訪問互聯(lián)網時，通過設備內置的衛(wèi)星通信模塊向天空中的衛(wèi)星發(fā)送請求。這些請求隨后被衛(wèi)星接收并轉發(fā)到地面的網關站。網關站再將請求傳遞到傳統(tǒng)的互聯(lián)網服務提供商的服務器。服務器處理完請求后，將信息通過相反的路徑傳回用戶終端，從而完成一次完整的互聯(lián)網通信過程。
02 衛(wèi)星互聯(lián)網的應用場景
衛(wèi)星互聯(lián)網的應用場景廣泛，主要包括以下幾個方面：
01 盲點區(qū)域網絡覆蓋
作為5G等地面通信網絡的有效補充，為地理環(huán)境復雜的區(qū)域（如海洋、沙漠和偏遠山區(qū)等）提供通信服務。
02 軍事及外事通信領域
用于外事保密通信，以及軍事指揮、戰(zhàn)場態(tài)勢感知、空間電磁對抗等軍事通信領域。
03 地廣人稀區(qū)域的低成本覆蓋
在地域范圍廣、應用密度低的區(qū)域使用衛(wèi)星提供互聯(lián)網服務，成本更低、建設更便捷。
04 重大災害應急通信
發(fā)生地震、海嘯、火災等重大災害致使地面通信網絡受損中斷的情況下，衛(wèi)星互聯(lián)網可實現(xiàn)跨區(qū)域的網絡應急通信。
2024年6月，福建、廣東、湖北等多省市遭受強降雨襲擊，水電、通信、道路等基礎設施受損嚴重。在這危急關頭，中國電信公司迅速行動，利用手機直連衛(wèi)星通信技術，為各地搶險救災工作提供了有力支持。
同年8月，一對夫妻在青海格爾木市不幸失聯(lián)。在失聯(lián)12小時后，他們的父親報警求助。幸運的是，夫妻二人設法為手機充電，并成功利用手機直連衛(wèi)星通信功能與消防隊救援人員取得了聯(lián)系。最終，他們得以安全獲救，這再次證明了手機直連衛(wèi)星通信技術在緊急情況下的重要作用。
2025年1月，西藏日喀則市定日縣發(fā)生地震。在抗震救災工作中，中國電信天通衛(wèi)星電話成為災區(qū)群眾與外界聯(lián)系的重要渠道。通過衛(wèi)星電話，災區(qū)人民能夠及時向家人報平安，傳遞著希望與安慰。衛(wèi)星通信技術的運用，再次彰顯了其在守護人民生命財產安全方面的獨特優(yōu)勢。
03 衛(wèi)星互聯(lián)網的發(fā)展歷程
其實早在 20 世紀 60 年代，衛(wèi)星通信就已經出現(xiàn)。但早期的衛(wèi)星通信主要用于國際的長途電話和電視信號傳輸?shù)?。隨著技術的不斷進步，特別是近幾十年低軌道衛(wèi)星技術的逐漸成熟，為衛(wèi)星互聯(lián)網的大規(guī)模發(fā)展奠定了基礎。
其演進歷程大致經歷了三個發(fā)展階段：
01 早期探索階段（20世紀80年代至2000年）
這一時期以摩托羅拉的“銥星”計劃為標志性事件， “銥星”星座計劃雄心勃勃，旨在通過部署66顆低軌衛(wèi)星，織就一張覆蓋全球的通信網絡。這一階段的衛(wèi)星通信主要提供語音通信、低速數(shù)據傳輸以及初步的物聯(lián)網服務。
然而，地面通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，在通信質量和成本效益方面對衛(wèi)星通信構成了嚴峻挑戰(zhàn)，最終衛(wèi)星通信在與地面通信網絡的激烈競爭中敗下陣來。
02 擴展階段（2000年至2014年）
這一時期，新一代的銥星、全球星以及軌道通信公司等嶄露頭角，衛(wèi)星通信逐漸轉變?yōu)榈孛嫱ㄐ畔到y(tǒng)的補充和擴展，為地面通信覆蓋不到的區(qū)域提供通信服務。此時衛(wèi)星通信不再孤軍奮戰(zhàn)，而是與地面通信系統(tǒng)攜手并進，共同滿足人們日益多樣化的通信需求。
03 寬帶互聯(lián)網階段（2014年至今）
自2014年至今，這一時期以一網公司（OneWeb）、太空探索公司（SpaceX）等創(chuàng)新企業(yè)為引領，開啟了新型衛(wèi)星互聯(lián)網星座建設的嶄新篇章。在這一階段，衛(wèi)星互聯(lián)網與地面通信系統(tǒng)實現(xiàn)了更深層次的互補合作和融合發(fā)展，衛(wèi)星的工作頻段不斷攀升，向著高通量衛(wèi)星互聯(lián)網的方向穩(wěn)步前行。這標志著衛(wèi)星互聯(lián)網建設正式邁入了寬帶互聯(lián)網的新紀元，為全球用戶提供了更加高速、穩(wěn)定的互聯(lián)網接入服務，開啟了衛(wèi)星通信的新篇章。
04 我國衛(wèi)星互聯(lián)網建設
2016年8月6日長征三號乙運載火箭成功將天通一號01星發(fā)射升空
我國衛(wèi)星互聯(lián)網產業(yè)雖然起步較晚，但近年來發(fā)展迅速。2020年，衛(wèi)星互聯(lián)網首次作為重要的信息基礎設施被納入國家“新基建”政策支持的重點方向。國內多家企業(yè)已經開始積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網產業(yè)，如中國衛(wèi)星網絡集團、銀河航天等。
2024年，我國衛(wèi)星互聯(lián)網產業(yè)迎來了突飛猛進的發(fā)展，取得了諸多舉世矚目的重大成果。在這一年里，“GW星座”與“千帆星座”（G60星座）雙星閃耀，正式步入了常態(tài)化發(fā)射的新階段。尤為值得一提的是，“千帆星座”前三批組網衛(wèi)星均以“一箭18星”的高效方式成功發(fā)射入軌，其與巴西國有通信企業(yè)的攜手合作，更是標志著中國衛(wèi)星互聯(lián)網服務邁出了海外拓展的堅實步伐。
2024年12月5日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征六號改運載火箭，成功將千帆極軌03組衛(wèi)星發(fā)射升空。新華社/圖
千帆星座是由垣信衛(wèi)星運營的低軌互聯(lián)網寬帶通信衛(wèi)星星座，計劃于2030年前，將約1.5萬顆組網衛(wèi)星送入太空。2024年8月6日，隨著長征六號改運載火箭的成功發(fā)射，千帆極軌01組18顆衛(wèi)星順利踏入浩瀚宇宙，精準入軌，為星座建設奠定了堅實基礎。展望未來，千帆星座將快馬加鞭，預計至2025年底，648顆衛(wèi)星將織就區(qū)域網絡的覆蓋之網；而到2027年底，一期建設將圓滿收官，1296顆衛(wèi)星將攜手構建全球網絡的宏偉藍圖；至2030年底，完成超1.5萬顆低軌衛(wèi)星的互聯(lián)網組網，中國衛(wèi)星互聯(lián)網整體市場規(guī)?？蛇_千億。
GW星座與千帆星座的蓬勃建設，對于提升中國在全球衛(wèi)星互聯(lián)網領域的競爭力具有深遠意義。它們不僅將織就一張全球無縫鏈接的服務之網，有效彌補傳統(tǒng)陸地移動通信服務的盲區(qū)，更將在搶險救援、公安應急、大型安保、行業(yè)災備等關鍵時刻，發(fā)揮現(xiàn)場指揮調度與遠程數(shù)據備份處理的強大作用。面對全球低軌衛(wèi)星資源的激烈競爭，大型低軌星座的快速部署，無疑是中國確保在這一戰(zhàn)略領域占據重要地位的關鍵之舉。
盡管衛(wèi)星互聯(lián)網有著廣闊的發(fā)展前景，但也面臨著一些挑戰(zhàn)。例如，衛(wèi)星發(fā)射和維護成本高昂，太空垃圾問題可能對衛(wèi)星運行造成威脅，以及不同國家和地區(qū)在頻率資源分配等方面的協(xié)調問題。
然而，隨著技術的不斷進步和創(chuàng)新，這些問題有望逐步得到解決。未來，衛(wèi)星互聯(lián)網將與 5G 等地面通信網絡深度融合，形成天地一體化的通信網絡，為全球用戶提供更加高速、穩(wěn)定、便捷的通信服務。相信終有一天，衛(wèi)星互聯(lián)網會開啟一個全新的通信時代!
參考資料：
1. 《千帆星座搶發(fā)成功 中國衛(wèi)星互聯(lián)網進入新階段》，來源：通信世界全媒體；
2. 《中國低軌寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網技術在泰國成功驗證》，來源：通信世界全媒體；
3. 《衛(wèi)星互聯(lián)網：將“基站”建在太空》，來源： 中國數(shù)字科技館；
4. 《在手機上“玩”衛(wèi)星 中國電信加速推進天地一體化通信》，來源：通信信息報；
5. 《趨勢2025｜衛(wèi)星互聯(lián)網全景透視，三大挑戰(zhàn)猶存》，來源：通信世界；
6. 《衛(wèi)星互聯(lián)網 | 打通互聯(lián)網的最后一公里》，來源： 深圳大學學報理工版 微信公眾平臺；
7. 《2025，這些科技熱點值得期待》，來源：來源：《人民日報》（2025年01月06日第19版）
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