未来天玑|中美欧卫星互联网 “太空大战”愈演愈烈

太空与网络 2025-06-23 21:00:00 行研资讯 347 0

中美欧卫星互联网 “太空大战”愈演愈烈

- FCC双拳出击，破旧规释频谱 -

作者 | 钱立富

卫星互联网“太空大战”愈演愈烈！在中国，低轨卫星互联网星座建设稳步推进。“千帆星座”目前已成功完成五个批次的组网卫星发射，标志着其部署工作全面进入常态化发射组网阶段。同时，由中国星网集团牵头打造的“GW星座”也在不久前完成了卫星互联网低轨03组卫星的发射任务，实现了项目的第三次密集部署。美国同样动作频频。美国联邦通信委员会（FCC）近日宣布，计划释放超过20000MHz的频谱资源，这一规模甚至超越了当前卫星系统可用的全部频谱总量，以支持低轨卫星（LEO）和下一代卫星宽带服务的发展。在此之前，FCC还启动了一项旨在改变已有几十年历史的卫星功率限值的行动，推动低轨卫星互联网覆盖更完善、范围更广。另外，欧盟在去年底也宣布将斥巨资打造自己的卫星互联网系统。全球主要经济体正加速布局卫星互联网，这不仅涉及商业利益，更与安全相关。

欲突破功率限值

卫星通信的出现早于移动通信和光纤通信，至今已有整整70年历史。发展初期，地球同步轨道（GSO）卫星曾“独占”太空。它们运行在距地面约3.6万公里的轨道上，绕行周期与地球自转同步，因此相对地面保持“静止”，覆盖区域相对固定，易于建立通信服务。随后，非地球同步轨道（NGSO）卫星出现，包括低地球轨道（LEO）卫星和中地球轨道（MEO）卫星等。

图源：unsplash

由于GSO星座与NGSO星座需共享频谱资源，频率干扰问题成为必须解决的挑战。为了保障“先行者”GSO卫星通信质量稳定，也让“后来者”NGSO星座获得必要的频率资源，20世纪90年代，相关国际组织制定了相应规则。“其中关键的一点，是要求NGSO星座系统满足特定的等效功率通量密度（EPFD）限值。简而言之，就是对卫星的发射功率施加了限制”，国内一家卫星互联网企业的技术总监解释道。随着以Starlink（星链）为代表的低轨卫星互联网热潮兴起，马斯克对这项“历史规则”表达了不满。尤其是在宣布推出手机直连卫星（DTC）服务后，他屡次寻求突破现有框架的机会。因为，若不突破现行规则对LEO卫星功率的限制，其手机直连卫星服务将仅限于短信文本，无法提供语音和数据上网功能——这自然是这位“科技狂人”所无法接受的。2025年3月，马斯克终于得偿所愿。美国联邦通信委员会（FCC）为其开了“绿灯”，允许SpaceX突破现有功率限值，以更高功率提供手机直连卫星服务，从而增强美国各地的网络连通性。

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然而，FCC的意图并不仅限于支持SpaceX一家公司。今年4月底，FCC启动了对卫星频率资源共享规则及卫星功率限值的审查，目标明确指向打破现有框架。FCC主席布伦丹·卡尔（Brendan Carr）指出，20世纪90年代设定的功率限值“损害了卫星宽带业务，导致信号质量下降、覆盖范围缩小，并增加了与其他卫星系统共享频谱的难度。”FCC此举旨在为美国的太空互联网铺设道路，使其发展得更快、更强大。

FCC“豪掷”20000MHz频谱

FCC近期打出了一套“组合拳”。继4月底启动对卫星频率资源共享规则及卫星功率限值的审查后，5月下旬又启动了一项新程序，计划释放超过20000MHz的频谱资源，用以支持低轨卫星（LEO）和下一代卫星宽带服务的发展，巩固美国在太空领域的领导地位。FCC宣称，这20000MHz的频谱资源总量，甚至超过了当前可用于卫星宽带服务的所有频谱之和。为此，FCC就开放使用以下四个频段征求公众意见：12.7-13.25 GHz、42.0-42.5 GHz、51.4-52.4 GHz 以及 W波段（92.0-94.0 GHz、94.1-100 GHz、102.0-109.5 GHz 和 111.8-114.25 GHz）。为何选定这些频段？FCC在其新闻稿中解释：多年来，过时的法规限制了卫星在12.7 GHz 频段的应用；42 GHz频段是目前少数仍未被分配的频段之一；52 GHz频段目前没有获得许可的商业用户；而W波段能提供千兆级容量，且目前基本处于闲置状态。FCC还提到，由于12.7 GHz和42 GHz频段紧邻卫星网络主力使用的Ku波段和V波段频率，曾考虑将其用于地面通信。但如今，为了应对卫星互联网和商业航天面临的频谱紧缺挑战，FCC改变了此前的想法。对于通信技术发展而言，频谱资源是宝贵的“粮草”。美国此举，或许是汲取了5G发展过程中的教训，意图通过在卫星互联网领域大手笔释放频谱资源，确保其全面领先地位。回溯2019年4月，美国率先商用5G，比我国早了约半年。然而事实证明，尽管“抢跑”，但其5G的发展速度和质量却不及我国。一个重要原因在于频谱资源分配：我国为三家运营商分配了充足的中频段频谱，兼具覆盖能力与性能优势，使得5G网络规模和用户规模得以迅速提升。反观美国，初期押注毫米波战略效果不佳，后续转向中频段建设5G时，又因种种因素导致中频段资源的释放过程并不顺畅。

“三国杀”局面形成

“美国在卫星互联网领域本就处于领先地位。从FCC近期采取的一系列行动来看，其发展卫星通信和卫星互联网的决心非常坚定。”上述技术总监表示。该人士介绍，国内低轨卫星互联网尚处于组网建设阶段，距离普通用户大规模使用仍需数年时间。“目前主要依托高轨高通量卫星，例如亚太6D等，为用户提供卫星上网服务。”他补充道。反观美国，发展势头强劲。就在6月4日，SpaceX使用猎鹰9号火箭成功将27颗星链卫星送入近地轨道。此次发射后，星链全球在轨组网卫星总数已达8827颗。

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与此同时，星链的服务版图正在加速扩张。韩国科技部于5月30日宣布正式批准星链在韩提供卫星互联网服务。另据外媒报道，SpaceX已收到印度电信部（DoT）发出的意向书，获得在印度有条件提供卫星互联网服务的初步批准。目前，星链的服务已覆盖全球70多个国家和地区。欧洲也正积极加入这场卫星互联网的“太空竞赛”。2024年底，欧洲航天局宣布欧盟将斥资逾100亿欧元建设IRIS2通信卫星系统。该系统由中地球轨道卫星、低地球轨道卫星及地面设施构成，预计于2030年初投入运营。欧盟强调，卫星互联网的安全性和自主可控至关重要。“正如卫星导航系统的发展历程，建设卫星互联网不仅出于商业考量，更是国家安全的需要。如今，主要经济体都在此领域加速发力。”上述人士总结道。