同步卫星轨道高度 天地一体化信息网络低轨移动及宽带通信星座发展设想

孙晨华，肖永伟，赵伟松，周坡（中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081）摘??要：随着全球互联网和物联网服务的延伸，可以实现包括南北两极在内全球无缝覆盖的低轨通信星座又一次进入了发展机遇期。通过分析国外典型星座的特点，结合我国“科技创新2030—重大项目”：天地一体化信息网络重大工程的发展背景，提出了一种创新的低轨移动及宽带通信星座方案构想，并给出了发展建议，希望能够为相关系统研制提供参考。关键词：低轨通信星座；卫星移动通信；卫星互联网星座中图分类号：TN91????????????

文献标识码：Adoi: 10.11959/j.issn.1000??0801.2017334Development conception of space-groundinteyrated information network LEO mobile and broadband internet constellationSUN Chenhua,XIAO Yongwei, ZHAO Weisong, ZHOU Po??The 54th Research Instituteof China Electronics Technology Group Corporation, Shijiazhuang050081,ChinaAbstract: With the extension of global internetand IoT (internet of things), LEO (low earth orbit) communication constellationwhich can achieve seamless coverage of the world including the two poles onceagain meets the opportunity for development. An innovative scheme of LEO mobileand broadband internet constellation was proposed after analyzing thecharacteristics of typical foreign constellations and combining with Scienceand Technology Innovation 2030 Major Project: Space Integrated Ground Network.Development suggestions that can lay the foundation for relevant research andsystem construction were presented.Key words: LEO constellation, mobilesatellite communication, satellite internet constellation??低轨通信星座相对于高轨通信星座而言，具有更低的传输时延、更好的全球覆盖性（包括南北两极），可以更好地克服南山效应，终端有可能更小，速率有可能更高。

因此，20世纪80年代末，美国等发达国家就开始发展低轨通信星座。我国以“天通一号”“中星16”等为代表的同步轨道移动和宽带卫星通信系统的建设，为解决个人移动通信、小型终端高速传输等提供了有效手段，也大大提高了我国远距离通信服务能力。但是随着我国“一带一路”倡议的提出及不断推进，通信传输保障“走出去”的需求迫切，利用低轨通信星座实现全球覆盖，提供移动和宽带各类服务，成为解决通信传输保障“走出去”的重要选择。目前全球无论是已经运营的典型系统还是新的研究发展计划，主要由美国引领其技术和市场发展[1]，美国具有全产业链的先进技术，具有频率轨位的战略储备，从而奠定了其发展基础。另外，由于美国低轨通信星座系统起步早，不仅切合了当时地面移动不发达情况下的个人移动通信需求，同时充分利用星座覆盖地域不受限制和距离远的特点，提供航空航海等服务。主要的系统如图1所示。图1 ??美国引领的全球低轨通信星座发展图1中包括Iridium、ORBCOMM、Globalstar 3个典型低轨通信星座系统，O3b（other 3 billion，另外30亿）1个中轨系统以及OneWeb、SpaceX、LeoSat等新的星座计划。