卫星互联网发展与挑战近年来,各国对卫星互联网的部署正在如火如荼开展。卫星互联网具有低延时、低成本、广覆盖、大宽带等优点,大量低轨卫星处于移动状态,可实现全球无死角的宽带通信。但同时,卫星互联网的发展也对无线电管理提出了新的挑战,未来的无线电监测工作可能涉及定期空中巡航。卫星互联网是基于卫星通信系统、以IP为网络服务平台、以互联网应用为服务对象的网络系统,它能够成为互联网的组成部分,并独立运行。当下新兴的“卫星互联网星座”指的是新近发展的、能提供数据服务、实现互联网传输功能的巨型通信卫星星座。它提供的宽带能力让之前国际海事卫星提供的卫星互联网接入相形见绌,基于Inmarsat-4卫星的全球卫星宽带局域网,其系统工作频段在L波段,下行速率为216kbps—432kbps,上行速率为72kbps—432kbps。而以“星链”为代表的卫星互联网在用户有限的情况下,可以提供100Mbps以上的下行速率。这极大冲击了人们的认知,掀起巨大波澜。国际电信联盟(ITU)已经提出了中继到站、小区回传、动中通、混合多波四种卫星互联网与5G融合应用场景。6G时代,将实现地面移动与卫星移动通信标准制式、终端、网络架构等多方融合,建立覆盖空、天、地、海的泛在移动通信网络。卫星系统发展现状传统低轨卫星通信系统传统低轨卫星通信系统用户链路通常配置在较低频段,比如,如铱(Iridium)卫星通信系统采用L频段配置;ORBCOMM系统的用户链路采用VHF频段;Globalstar系统的用户链路工作在L、S频段。功能上,传统低轨卫星通信系统主要针对机构用户,提供如对地成像、航空监视、导航增强、气象监视等功能。新兴低轨卫星互联网星座目前,全球有10多家卫星公司提出了NGSO(Non-GeostationaryOrbit,非静止轨道)卫星星座计划,以利用卫星网络提供与地面通信网络相媲美的互联网接入服务。并且,大多数卫星公司计划在未来五年内将第一批卫星送入轨道。近三年内,美国联邦通信委员会(FCC)授权和许可的NGSO卫星总数达到13000多颗。OneWeb系统。OneWeb卫星互联网星座计划部署近3000颗低轨卫星,初期采用Ku频段,后续向Ka、V频段扩展。星座初期计划发射720颗卫星,轨道高度1200公里,采用设计简单的透明转发方式,通过地面关口站直接面向用户提供互联网接入服务。OneWeb单星重量不超过150KG,单星容量5Gbps以上,可为配置0.36M口径天线的终端提供约50Mbps的互联网宽带接入服务。同时,OneWeb公司已获得美国联邦通信委员会授权,批准其在美国提供互联网服务。Starlink卫星互联网星座。Starlink卫星互联网星座由SpaceX公司提出。SpaceX计划建设一个由近1.2万颗卫星组成的卫星群,由分布在1150公里高度的4425颗低轨星座和分布在340公里左右的7518颗甚低轨星座构成。单颗容量可达20Gbps。低轨星座选择Ku/Ka频段,有利于更好地实现覆盖;甚低轨星座使用V频段,可以实现信号增强和更有针对性的服务LeoSat卫星互联网星座。LeoSat卫星互联网星座由LeoSat公司提出,计划构建由108颗卫星组成的卫星星座,提供全球高速数据传输服务。星座部署在1400公里的LEO轨道上,采用6个轨道面,每个轨道面上部署18颗卫星。LeoSat采用Ka频段,为用户提供1.6Gbps的带宽。新兴卫星互联网带来的挑战传统卫星管理主要针对的是数量相对较少的卫星,例如静止轨道卫星和NGSO窄带通信卫星等,这些卫星的覆盖范围往往限制在特定的区域内卫星互联网的发展带来的新局面是大量低轨卫星处于移动状态实,现全球无死角的宽带通信。这对无线电管理提出了新的挑战,主要包括卫星频率资源管理、卫星干扰问题、空间网络安全问题等。卫星频率资源管理卫星互联网的发展需要额外的频率资源,频率资源正成为各国卫星公司发展卫星系统竞争的焦点。卫星互联网系统使用的频率主要是Ku和Ka频段。各家卫星公司提出的星座包含成百上千颗卫星,按照当前国际规则,星座中只需一颗在轨卫星,就相当于激活整个GSO网络资料,并获得频率和轨道资源的优先权。一旦这些巨型星座系统建成,会使后建的其他卫星星座在频率协调方面面临很大困难。这容易演变成通过发展卫星互联网来抢占卫星频率资源。为了防止过度抢占频率资源,ITU在2019年世界无线电通信大会...