出品：科普中國

制作：川陀太空（科普創作者）

監制：中國科普博覽

編者按：為拓展認知邊界，科普中國前沿科技項目推出“未知之境”系列文章，縱覽深空、深地、深海等領域突破極限的探索成果。讓我們一起走進科學發現之旅，認識令人驚嘆的世界。

全球首顆6G架構驗證星在2024年2月已經成功入軌，并完成了階段性的軌道運行，整體狀態良好。這顆6G架構驗證星由捷龍三號遙三火箭采用一箭九星的方式發射，使用的還是海上發射模式，在廣東陽江附近海域點火升空。

同時進入軌道的還有“中國移動01星”，構成了天地一體雙星試驗系統。“中國移動01星”負責驗證5G天地一體演進技術，6G架構驗證星負責測試6G星載核心網系統。可以認為，我國衛星通信技術正在不斷前進中，為接下來大規模發展低軌衛星通信，以及低軌衛星產業積累了相關技術。

中國移動01星與6G架構驗證星發布儀式

（圖片來源：中國移動）

以6G架構驗證星為代表的移動雙星系統測試，主要還是面向低軌衛星與地面移動通信的網絡融合，用低軌衛星網絡來補充地面移動網絡無法覆蓋到的偏遠地區。

在過去，衛星通信和地面通信是兩個不同的方向，隨著衛星技術升級和航天發射成本降低，衛星通信開始逐漸與地面通信融合，進而延伸出近幾年非常火熱的衛星互聯網產業。

捷龍三號火箭采用海上發射的模式

（圖片來源：新華網）

為什么要開發6G驗證星

全球首顆6G架構驗證星，也被稱為“星核驗證星”，即星載核心網系統的簡稱，該系統使用全球首個6G分布式自治架構設計，由中科院相關機構與中國移動聯合研發。

該驗證星運行軌道高度約500公里，屬于低軌道衛星，這也是當前衛星互聯網星座常見的運行高度。低軌衛星由于運行高度低，所以具有延遲低、數據傳輸速度快等特點。低軌道衛星的高度低、數量大、覆蓋面更廣，數量大也意味著需要批量生產，成本可以大大降低。

當前我國地面移動通信系統已經能大面積覆蓋城市，但對于偏遠地區而言，使用低軌星座衛星網絡補充，就成了比較有性價比的方案。在此基礎上形成的天地一體網絡，可以滿足偏遠山區、海區、荒漠等通信的覆蓋。考慮到通信安全，6G架構驗證星的設備均基于國產軟硬件，自主可控能力較強，在國際上也有競爭力。

中國移動01星進入軌道

（圖片來源：中國移動）

在2024年2月的2024年世界移動通信大會上，美英等西方國家達成了6G無線通信系統研發的聯合聲明，這說明在6G賽道上的競爭已經開始。相比較5G而言，6G的應用場景側重衛星、低空無人機、航空航天等領域。

中國科學院院士尤肖虎指出，6G能拓展5G的邊界，尤其在空地一體網絡，衛星通信、無人機等領域。中國信息通信研究院的相關研究也提出：未來中國將發展6G為基礎的地面與衛星全連接的龐大通信網絡，以實現超大規模連接為目標。目前有關6G的研究處于關鍵技術突破的階段，這也是我國研發6G架構驗證星的意義所在。

衛星通信的目標之一是手機直連衛星

全球首顆6G架構驗證星，也推動了手機直連低軌衛星的技術發展，這是當下商業衛星通信發展的主要目標。在國際上，移動端連接衛星網絡可是有著巨大的商業價值。

2022年，愛立信、高通、泰雷茲就聯合啟動5G太空項目，這三家企業是國際航空航天、通信領域的巨頭，代表了美歐在低軌道衛星通信的發展方向之一，試圖全面融合開發衛星與地面網絡。

愛立信負責地面網絡覆蓋，高通負責解決移動端與地軌道衛星通信問題，泰雷茲負責打造衛星。他們的策略也是利用低軌道衛星來補充地面網絡，從而實現更大范圍的覆蓋，形成的愿景是個人手機無論處于何處，都可以實現網絡高速連接，對于自動駕駛的汽車而言，可以獲得穩定的高速網絡，在地面基站無法覆蓋的地方，衛星能提供高速網絡接入。

泰雷茲公司研發的通信衛星

（圖片來源：thalesgroup）

這里就存在一個爭論的點，到底是否需要地面網絡？非地面通信技術強調依靠衛星提供網絡接入，但衛星的缺點也非常明顯，信號延遲目前看仍然高于地面站所提供的信號，對于無人駕駛、工業互聯網，甚至是遠程手術之類的產業應用，對延遲非常敏感的終端設備，顯然不能完全依靠衛星提供信號。

我們的生活將會有哪些改變

2020年，我國國家發改委將衛星互聯網納入新基建中，2021年，中國衛星網絡集團有限公司成立，發揮集中力量辦大事的制度優勢，加快整合多個單位提出的衛星星座，比如航天科技的鴻雁星座、航天科工的虹云工程等，打造有著全球競爭力的中國星網。

由于低軌道資源本身就緊張，先到先得，全球首顆6G架構驗證星的發射，說明我國已經在衛星通信、衛星互聯網方面開始發力，與OneWeb等國際衛星通信項目形成競爭。

在手機直連低軌衛星方面，我國在2023年就完成了首次技術驗證，未來10年，我國也將建立規模達到2萬多顆衛星的低軌網絡，覆蓋整個地球。

智能駕駛需要高速穩定的網絡支持

（圖片來源：forbes）

衛星互聯網，或者衛星通信與地面網絡融合技術，會極大改變我們的生活，比如有智能駕駛的車輛可以獲得持續且穩定的網絡信號，即便在偏遠地區、海島、災區等地面網絡信號難以覆蓋的地方，人們也能通過衛星網絡實現高速互聯網接入。

5G和6G技術互補式針對性應用，可以有效解決人們日常工作生活、工業工程高速網絡使用的問題，對我國居民生活水平的提高，以及工業產業的發展有積極的促進作用。

參考文獻：

1.科技日報：泰雷茲、愛立信和高通計劃啟動5G太空項目

2.中國通信企業協會：“中國移動01星”“‘星核’驗證星”成功發射入軌

3.成都信息工程大學：“中國星網”成立！

4.中國電子科技集團公司：手機直連衛星關鍵技術分析與發展展望

來源: 中國科普博覽

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