宽带卫星通信网络技术发展态势与发展建议

doi:10.3981/j.issn.2097-0781.2022.01.008

前瞻科技 ›› 2022, Vol. 1 ›› Issue (1): 86-93.DOI: 10.3981/j.issn.2097-0781.2022.01.008

宽带卫星通信网络技术发展态势与发展建议

陈东¹^,²(), 仲小清¹^,²^,^†(), 邓恒¹^,², 王宁远¹^,², 李安寿², 周颖¹^,², 周志成¹^,²

1.中国空间技术研究院,北京 100094
2.鹏城实验室,深圳 518055

收稿日期:2022-02-26 修回日期:2022-03-09 出版日期:2022-03-20 发布日期:2022-04-21
通讯作者: 仲小清
作者简介:陈东,研究员。中国航天科技集团有限公司学术带头人。主要研究方向为卫星通信、通信卫星总体设计。先后参与我国第一代移动通信卫星、低轨卫星星座的系统论证与工程研制,承担国家自然科学基金、国家重点研发计划、“863”计划重点项目等10余项。获国防科学技术进步奖二等奖1项。电子信箱： phddchen@189.cn。
仲小清,研究员。主要研究方向为通信卫星总体设计。作为核心人员参与了我国新一代静止轨道通信卫星平台研制及试验卫星研制。获国家技术发明奖二等奖1项,省部级科技奖3项。电子信箱： hitzxq@126.com。
基金资助:
资国家自然科学基金(61875230);国家重点研发计划(2020YFB1806102)

Development Trend and Suggestions of Broadband Satellite Communication Networks

CHEN Dong¹^,²(), ZHONG Xiaoqing¹^,²^,^†(), DENG Heng¹^,², WANG Ningyuan¹^,², LI Anshou², ZHOU Ying¹^,², ZHOU Zhicheng¹^,²

1. China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China
2. Peng Cheng Laboratory, Shenzhen 518055, China

Received:2022-02-26 Revised:2022-03-09 Online:2022-03-20 Published:2022-04-21
Contact: ZHONG Xiaoqing

摘要/Abstract

摘要：

宽带卫星通信网络是当前卫星通信产业中最活跃的领域,也是通信卫星商业市场的最大增长点。从卫星系统部署演进、卫星技术发展和通信体制研究3个方面,概述国内外系统建设与技术发展情况,分析中国在该领域系统建设和技术发展的不足。面向未来天基信息网络发展,探讨宽带卫星通信网络技术发展趋势与范式变化,对关键技术研究方向进行展望,提出对中国宽带卫星通信网络技术发展的建议和举措。

关键词: 宽带卫星通信, 高通量卫星, 低轨星座, 通信体制, 5G

Abstract:

Broadband satellite communication networks are hotspots in the current satellite communication industry and show the greatest growth in the commercial market of communication satellites. This paper compares the system construction and technology development in China with the international advanced levels in terms of satellite system deployment, satellite technology development and communication system. To boost the development of space-based information network, the paper discusses the development trend and paradigm change of broadband satellite communication networks and looks ahead to the research directions of their key technologies. Suggestions and measures are also put forward for the development of broadband satellite communication network technology in China.

Key words: broadband satellite communication, high-throughput satellite, LEO constellation, communication system, 5G

陈东, 仲小清, 邓恒, 王宁远, 李安寿, 周颖, 周志成. 宽带卫星通信网络技术发展态势与发展建议[J]. 前瞻科技, 2022, 1(1): 86-93.

CHEN Dong, ZHONG Xiaoqing, DENG Heng, WANG Ningyuan, LI Anshou, ZHOU Ying, ZHOU Zhicheng. Development Trend and Suggestions of Broadband Satellite Communication Networks[J]. Science and Technology Foresight, 2022, 1(1): 86-93.

图/表 2

参考文献 18

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项目	国际同类系统	国内同类系统
代表卫星	第2.5代在轨：Jupiter-2/Viasat-2 第3代在轨：欧洲量子通信卫星（Eutelsat Quantum）	第2代在轨：亚太6D 第2.5代在研：中星26号
在轨单星容量	约200~300 Gbps	50 Gbps
工作频段	Ku、Ka	Ka、Q/V
天线口径	4 m量级,伞状可展开天线	2 m量级,固定反射面天线
波束数量	数百个	约百个
波束宽度	0.2° ~ 0.4°	0.6° ~ 0.8°

项目	国际同类系统	国内同类系统
代表卫星	第2.5代在轨：Jupiter-2/Viasat-2 第3代在轨：欧洲量子通信卫星（Eutelsat Quantum）	第2代在轨：亚太6D 第2.5代在研：中星26号
在轨单星容量	约200~300 Gbps	50 Gbps
工作频段	Ku、Ka	Ka、Q/V
天线口径	4 m量级,伞状可展开天线	2 m量级,固定反射面天线
波束数量	数百个	约百个
波束宽度	0.2° ~ 0.4°	0.6° ~ 0.8°

项目	国际同类系统	国内同类系统
灵活载荷	数字透明转发器：第4代在轨相控阵天线：量子通信卫星MPA、极化可调等均已在轨应用 Q/V载荷：Alphasat	数字透明转发器：第3代在轨 MPA：亚太6D 跳波束技术：实践二十号 Q/V载荷：实践二十号
星间组网	激光通信：EDRS实用	激光通信：实践二十号卫星试验

项目	国际同类系统	国内同类系统
灵活载荷	数字透明转发器：第4代在轨相控阵天线：量子通信卫星MPA、极化可调等均已在轨应用 Q/V载荷：Alphasat	数字透明转发器：第3代在轨 MPA：亚太6D 跳波束技术：实践二十号 Q/V载荷：实践二十号
星间组网	激光通信：EDRS实用	激光通信：实践二十号卫星试验

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