中国智慧天网靠什么胜过星链卫星?中国智慧值得称道

东城要观星 2024-05-19 09:25:18

中国悄悄发射了一枚卫星,开创了一个新的时代。这枚卫星意味着中国版星链卫星来了,而且是跟星链不同逻辑的互联网卫星。中国版的星链牛在哪里呢?我是东城观星,跟大家聊聊中国版星链——智慧天网。

智慧天网是清华大学提出来的互联网卫星星座方案。这套方案跟美国SpaceX的星链星座不太一样,可以说会走出一条中国特色的路线出来。如果只是介绍这个星座基本情况,大家可能会说有点上不了台面。星链星座,已经有几千枚卫星了,而且未来会建成42000枚卫星的星座。而智慧天网只有8枚卫星,未来会拓展为32枚卫星。从数量上看,简直是天壤之别啊。

你可以想象,卫星数量的大幅度缩减,必然带来上网质量的下降。周边有一千个基站,和只有一个基站距离还比较远,对一个手机来说,哪里上网质量更好,那是显而易见的。这样算起来,那中国的智慧天网是不是有点拿不出手来啊?

不仅如此,智慧天网卫星选择的是20200公里高度的中轨道,对比550公里左右的星链轨道,高了可不是一点半点。这么高的轨道高度,不仅会造成更严重的信号衰减,也会造成通讯延迟时间加长。总之,占据中轨的通讯卫星,在低轨通讯卫星面前没有太大的通讯优势。

这样说起来,中国的智慧天网,也不太拿的出手啊。想替代星链卫星恐怕很难吧?别急,表面的数据并不能说明全部,我会给你讲讲中国智慧天网背后的中国智慧。

中国智慧天网是中国版的星链卫星,但会走一条不一样的道路。选择两万米高空的中轨运行,相对于低轨运行的星链卫星肯定会损失一些性能,但也有自己的优势,而把这些优势利用好,就能打造出真正体现智慧的星座互联网。

首先,选择高空卫星的最大好处就是增加信号覆盖面。一般来说,卫星的轨道高度越高,卫星信号的覆盖面越广。比如在地球同步轨道的高度也就是三万六千公里处,只需要三枚卫星就可以实现信号的全球覆盖。在两万公里的轨道上,8枚卫星足以覆盖全球。而使用低轨卫星的星链星座,却需要几千枚卫星来完成覆盖,甚至最终建设到几万枚卫星形成星座。

从快速组网的角度来说,只需要发射三枚卫星,高轨道卫星星座就可以建成了,中轨道卫星发射八次也可以建成了。但是低轨道卫星至少需要发射几百枚才能初具规模还不一定能覆盖全球。中高轨道卫星星座能够做到快速组网,全球覆盖。

对于通讯来说,更高的带宽固然重要,但信号覆盖率也非常重要,信号覆盖率低,网络的价值就会大打折扣。这是中国智慧天网的优势,一年左右的时间就可以实现全球全覆盖。而星链卫星以及其他低轨卫星显然做不到这样快速。

第二,联络更简单。高轨道卫星,虽然距离地球更遥远,似乎联络起来更困难。但跟低轨道卫星比较一下你就知道了。低轨道卫星,并不能执行稳定的通讯路线。大家使用星链卫星上网,看起来挺稳定的,没发现啥不稳定的问题。但实际上我们看一个电影,信号如果通过星链来传播的话,那传播路线会非常复杂。星链卫星在我们头顶上高速运行,一两个小时就围绕地球一圈,路过我们头顶跟我们通讯的时间最多也就几分钟,很可能也就一两分钟就断开联系了。当然还会有其它卫星快速补上来,但你能想象,我们看一个电影就需要切换几十枚上百枚卫星,是不是很麻烦啊。

这还不算完,我们看的电影,并不是存储在卫星上,而是存储在地球上的服务器上。我们想看这个电影,那就需要地球上的服务器把数据传输给卫星,然后卫星再传输给我们的手机。关键是,星链卫星速度特别快,服务器不可能把完整的电影信号传输给一个卫星,然后再由那个卫星传输给手机。而是通过数据接力的方式,传输给就近的卫星,卫星离开后就继续传输给下一个过来的卫星,接到信号的卫星再通过激光传输给其他卫星,经过多轮传输,最终才能来到我们的手机上。大家想想这个过程是不是很复杂?

这也不是技术的全部。对于天上的卫星来说,除了要跟地面建立联系以外,还需要时刻跟周边的卫星进行联系。还是那个因素,低轨道卫星运行的速度太快了,不在同一条轨道上的卫星,相互之间碰面的时间非常短,可以说是擦肩而过,转瞬即逝。如果是让人来做这项工作估计得头疼死。你想想,在一个人员密集的商场里,你想跟周边匆匆跑过的人打听消息,还不能让他停下来听你说话,刚说完一句话,那个人就跑了,你又需要跟另外一个人再说,头疼不?对天上的卫星来说,周边的卫星也是瞬息万变,不仅邻居在变,相互之间的距离也都在快速变化。这样复杂的状态,需要非常高超的算法,才能让卫星互联网变成现实。

但是中轨道卫星就简单多了,一颗卫星可以较长时间待在我们头顶,能够长时间用同一个卫星跟我们通讯,卫星之间的位置关系也简单很多。总之,对于低轨卫星来说很复杂的事,到了中轨卫星那里就没那么复杂了。算法变简单了,出故障的概率就会减少了。

这么说起来,你觉得中轨卫星怎么样?还没完,请听我继续说。

中国的智慧天网虽然只有八枚卫星,通讯质量比星链卫星差,但加上辅助措施的话,智慧天网不仅不次于星链,甚至会超过星链。

星链卫星是一个相对独立的星座互联网,能实现全球覆盖,也能实现全球无死角高速上网,但是星链星座的建设成本还是很高的。单从卫星数量上来说,这一家公司准备发射的卫星数量比全世界除了这家公司以外所有卫星总和还要多得多。哪怕他们家的卫星再便宜,这样大规模的卫星星座,建设成本也不是一笔小数目。

中国智慧天网,可不仅仅是一个星座互联网,而是中国6G网络的一部分。6G网络是天地一体的通讯网络,目的是实现无死角的高速无线网络。换句话说,将来手机上网,并不是以天上的卫星为主要数据节点,而是以地上的基站为主,天上的卫星作为扫除死角的有效补充。在地面基站充足的地区,手机上网直接选择基站而不是卫星,只有在基站不足,信号不稳的地区,才会切换到卫星通讯。这样一组合,中国的智慧天网哪怕只有八枚卫星,也够用了。

考虑到更高的通讯质量,也可以增加到32枚。

值得一提的是,这个智慧天网还可以跟低轨通讯卫星组网运行。有了八枚以上的中轨卫星就可以实现全球覆盖,然后再慢慢建设低轨卫星进行信号加强,再加上地面基站做后盾,可以做到通讯质量只比星链强不比星链差。而且这样做,就不用像星链卫星那样短时间内大量发射低轨卫星了。

甚至我们可以畅想,通过智慧天网的运行,咱们未来出国的话,就不用担心手机漫游费居高不下的难题了。在国外通过卫星实现信号覆盖,就不用高价租用别国的网络信号了。毕竟出国的人数不会太多,在国外用手机信号的人有限,不用基站只靠卫星的容量基本也可以满足要求了,而且还可以避免浪费。

再多说一点,通过智慧天网运行,可以逐渐发现,哪些地区信号过剩,哪些地区信号不足。对于信号不足的地区,可以通过增加低轨卫星组网的方式查漏补缺,而对于信号过剩的地区,就不用再增加低轨卫星了。这样中轨卫星全覆盖,低轨卫星做加强,就可以最大优化卫星网络资源,还能避免浪费。完全不必要像星链卫星那样低轨卫星高密度全覆盖。

好了,就说这么多。关于中国的智慧天网,你觉得前景如何?欢迎到评论区进行讨论。

我是东城观星,关注我,定期给大家讲点高科技的知识。

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评论列表
  • 2024-05-21 21:14

    通讯延迟这一点就足以要命,小灵通比移动网便宜,但是延迟和信号不好,发展方向就不是小灵通。