“IPv6+”，构建全场景的智能联接

空间段：即由若干通信卫星形成的卫星星座。通信卫星载有基于特定频段的有效载荷，在系统中的作用为无线电信号的转发站。有效载荷中的天线分系统负责接受上行信号，经过转发器分系统对信号的放大-变频-放大后，转换成下行信号，再通过天线分系统传送再至地面。一般一个卫星带有多个转发器，每个转发器可以同时接收/转发多个地面站信号。在固定的功率及带宽下，转发器数量与单星容量成正比。

地面段：用于完成卫星网络与地面网络的连接。包括关口站、地面卫星控制中心、遥测和指令站等，同时也包含主站与“陆地链路”相匹配的接口，可实现卫星与地面、终端与终端之间的互联互通，以及对卫星网络管理控制功能。

用户段：包括各类用户终端设备。如车载、机载、船载终端，以及手持终端等便携移动终端。

卫星组网有星形组网及网状组网两种形式，星形组网拥有星间链路，可实现用户侧与馈电侧的解耦，在没有对应关口站的情况下，将转发与处理的环节通过具备星上交换技术的卫星来实现。

 

从服务内容上看，卫星互联网由传统中低速话音、数据、窄带物联网服务为主的星座系统，迭代成为可提供高速率、低延时、容纳海量互联网数据服务的宽带星座系统；

从市场定位上看，由最初与地面通信系统的竞争替代，逐步转变为相互补充、竞合协同关系； 从技术上看，高通量趋势下，新一代卫星互联网采用 Ku、Ka、V 等较高频段，且平台技术逐步成熟，通过定制化、 规模化、集成化的生产方式显著降低卫星制造成本；

从建设主体上看，前二代卫星互联网主要参与者为摩托罗拉等电信企业，在新一代卫星互联网的建设中，SpaceX、OneWeb 等高科技企业纷纷入局，电信运营商也由竞争对手转变成为产业链中的重要合作伙伴。

1、第一代卫星系统（C、L、S 频段）以话音及物联网服务为主，定位为全面替代地面通信系统：

20 世纪 80 年代末期为低轨卫星互联网的初探阶段。典型代表为美国摩托罗拉公司提出的“铱星”系统、美国劳拉及高通公司联合提倡的“全球星”系统、轨道通信公司提出的“轨道通信”系统。

“铱星”于 1996 年开始试验发射，由 6 条 轨道、66 颗卫星组成，可提供终端移动通话、寻呼等功能，其核心突破在于：

①基于星间链路组网，具备星上处理能力，可不依赖关口站实现端到端通信；

②是第一个采用 LEO 近地轨道的星座，缩短用户链路降低时延；

③采用 了多波束技术，大大提升了信道容量。“铱星”系统是相当完备且成功的组网雏形。

2、第二代卫星系统（C、L、S、Ka 频段）升级带宽、拓展综合服务，扭转市场定位，与地面通信系统平行共存：

2010 年前后，上一代三大星座纷纷推出第二代计划，且在卫星数量、单星质量、功率等方面进行了优化提升。第二代“铱星”系统升级话音及数据业务，带宽从原有 2.4kbps 提升到 1.5Mbps，通过 Ka 频段提供高速数据服务，便携式终端可达到 10Mbps，运输式终端可达到 30Mbps1，已于 2019 年完成部署；第二代“全球星”开辟更多业务场景，推出基于卫星的 Wi-Fi 服务（Sat-Fi），并与 ADS-B 技术公司合作提供 ADS-B 监视及通信服务等；第二代“轨道通信” 系统专注于货物监控及物联网领域，配备 AIS 自动识别系统，应用领域包括搜救、反海盗、环境监测等。

3、新一代卫星系统（Ku、Ka、V 频段）采用宽带/高通量卫星，提供高速率、低延时的互联网服务，与地面通信系 统互补：

2015 年前后，新一代卫星互联网技术向小型化、大容量的趋势演进，低轨的宽带/高通量卫星迎来发展热潮。代表星 座有太空探索公司（SpaceX）的 StarLink 星座计划、一网公司 OneWeb 星座计划、加拿大电信卫星公司 Telstar 计划 等。

新一代卫星互联 网星座发射及生产成本更低，组网规模宏大，可为全球提供高速率、低延时的卫星互联网接入服务，在应急、灾备、 海洋作业、机/船载 Wi-Fi、偏远地带带宽覆盖等应用上持续突破，并在内容投递、宽带接入、基站中继、移动平台通信等方面和 5G 融合取得实质性进展。

（二）新一代卫星互联网如何定义？

新一代卫星互联网已具有明确定义，即由数百甚至上千/万颗运行在低地球轨道（LEO）的小型卫星构成，能够提供宽带互联网接入服务的通信卫星星座。

新一代卫星互联网相比于地面通信系统，其优势在于：

①覆盖范围广：目前，地面网络只覆盖陆地面积的 20%、地球表面的 5%，卫星互联网容量大、不受地域影响，可实现全球无缝覆盖，解决偏远地区、海上、空中用户的互联网服务需求；

②建设成本低：相比于地面 5G 基础设施及海洋光纤光缆建设，卫星互联网组网成本更低，且随着研制集成化、标准化、平台化技术的持续推进，未来卫星制造及发射成本将持续下降；

③时延媲美 5G：5G 典型端到端时延为 5-10ms 左右，低轨卫星距离地表较近，按最高 3000km 高度计算，时延约 20ms，相比传统高轨卫星的时延有显著降低；

④高带宽：高通量技术的成熟提升单星容量，降低单位带宽成本，打开下游应用蓝海。

卫星通信系统由空间段、地面段、用户段三部分组成。一条完整的通信链路包括地面系统、上行和下行链路以及通信卫星。

（编辑：平顶山站长网）

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