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閱讀提要：（全文共約5000字，好內(nèi)容不怕長(zhǎng)）

• “GW”巨型星座計(jì)劃曝光
• “GW”星座的具體技術(shù)規(guī)劃，軌道與頻段資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)
• “GW”星座對(duì)中國(guó)“數(shù)字絲綢之路”的戰(zhàn)略價(jià)值
• “GW”星座對(duì)中國(guó)未來(lái)及6G通信發(fā)展的意義

關(guān)注過(guò)我的小伙伴之前應(yīng)該已經(jīng)看過(guò)我寫的兩篇文章，分別是關(guān)于《美國(guó)的Starlink星鏈》和《中國(guó)衛(wèi)星星座的發(fā)展情況》。就在我準(zhǔn)備發(fā)表上一篇介紹中國(guó)星座發(fā)展情況的文章的同時(shí)，4月28日傳來(lái)一個(gè)振奮人心的消息，“中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司”在雄安正式掛牌成立（后文簡(jiǎn)稱“中國(guó)星網(wǎng)”），中國(guó)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)終于有了“帶頭大哥”。

“GW”巨型星座計(jì)劃曝光

其實(shí)早在2020年9月份，就有一家代號(hào)為“GW”的中國(guó)公司，向國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）遞交了頻譜分配檔案。檔案中曝光了兩個(gè)名為GW-A59和GW-2的寬帶星座計(jì)劃，其計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星總數(shù)量達(dá)到12992顆。（見下圖 ITU申請(qǐng)）

（國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）關(guān)于 GW-A59檔案）

當(dāng)時(shí)信息還不明朗，沒有人知道這家代號(hào)為“GW”的公司是什么來(lái)頭，這件事也沒有引起太大的關(guān)注。

當(dāng)時(shí)曾有媒體猜測(cè)，“GW”可能是銀河航空的星座計(jì)劃。不過(guò)銀河航空其實(shí)早就公布了其650顆衛(wèi)星的“銀河系”星座計(jì)劃，所以一定另有其主。

(國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)公告-成立中國(guó)星網(wǎng)公司)

隨著“中國(guó)星網(wǎng)”公司的成立，謎底終于揭曉。“GW”其實(shí)就是“國(guó)網(wǎng)”的拼音首字母，應(yīng)該就是“中國(guó)星網(wǎng)”公司成立之前的暫定名稱。

早在3月7日，中國(guó)航天科技集團(tuán)科技委主任包為民院士，在接受記者采訪時(shí)，就已經(jīng)明確表示：“我們正在規(guī)劃和研制空間互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星，并發(fā)射了試驗(yàn)衛(wèi)星，國(guó)家還將組建成立‘國(guó)網(wǎng)’公司，專門負(fù)責(zé)統(tǒng)籌空間互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)?！?/p>

(包為民院士關(guān)于“國(guó)網(wǎng)”公司的采訪)

近期，中國(guó)東方紅衛(wèi)星股份有限公司總裁葛玉君，在接受新聞采訪的時(shí)候也透露，“國(guó)網(wǎng)”系統(tǒng)將會(huì)使之前我國(guó)航天科技集團(tuán)的“鴻雁系統(tǒng)”和航天科工集團(tuán)的“虹云系統(tǒng)”發(fā)生重大調(diào)整（這兩個(gè)系統(tǒng)是我國(guó)國(guó)有科研單位主導(dǎo)的兩大低軌寬帶星座工程，在我上一篇《介紹中國(guó)星座系統(tǒng)》的文章中有詳細(xì)介紹，想詳細(xì)了解的朋友可以點(diǎn)擊鏈接，或者去我的主頁(yè)文章列表里看看）。

以上兩位航天系統(tǒng)的負(fù)責(zé)人，都已經(jīng)證實(shí)了“GW”星座計(jì)劃，就是將交由新成立的“中國(guó)星網(wǎng)”主導(dǎo)的大型衛(wèi)星通信工程。事實(shí)上也幾乎沒有其他公司能夠有這樣的實(shí)力，建設(shè)一個(gè)包含12992顆衛(wèi)星的龐大星座系統(tǒng)，“中國(guó)星網(wǎng)”公司將成為我國(guó)星座計(jì)劃的帶頭大哥。

“中國(guó)星網(wǎng)”公司的成立，可以說(shuō)是我國(guó)衛(wèi)星通信和衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的一個(gè)里程碑?！爸袊?guó)星網(wǎng)”公司從三大運(yùn)營(yíng)商抽調(diào)了很多骨干員工參與籌建。根據(jù)媒體報(bào)道，公司董事長(zhǎng)為張東辰，曾任中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)總經(jīng)理。

(5月6日上午，中國(guó)聯(lián)通總部，各部門領(lǐng)導(dǎo)歡送范云軍副總經(jīng)理)

聯(lián)通副總經(jīng)理范云軍，現(xiàn)也調(diào)任“中國(guó)星網(wǎng)”副總經(jīng)理，可見國(guó)家對(duì)此非常重視！（后面我還會(huì)具體分析“中國(guó)星網(wǎng)”對(duì)我國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略的重要意義，非同一般，還請(qǐng)耐心閱讀?。?/p>

“GW”星座的具體技術(shù)規(guī)劃，軌道與頻率資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)

1）軌道資源的爭(zhēng)奪

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU)公開的資料信息，“GW”星座的申請(qǐng)被正式接收的日期是2020年11月9日。

“GW”星座總共包含2個(gè)子星座，軌道高度也分為兩組（見下圖）。GW-A59子星座的衛(wèi)星分布在500km以下的極低軌道， GW-2子星座的衛(wèi)星分布在1145km的近地軌道。兩組衛(wèi)星的軌道傾角分布在30°-85°之間。

(中國(guó)“GW”星座計(jì)劃詳細(xì)軌道分布表)

我們可以將“GW”星座的衛(wèi)星分布與技術(shù)指標(biāo)與SpaceX的Starlink星鏈系統(tǒng)做一個(gè)對(duì)比。（見下圖）

(星鏈Starlink軌道及狀態(tài) 摘自網(wǎng)絡(luò)百科)

可以看出，"GW"星座與Starlink有很多相似的地方。比如，兩者衛(wèi)星數(shù)量都非常驚人，軌道高度都分為兩組，一組極低軌道，和一組近地軌道，軌道傾角也都分布在30-85°之間，兩者都是可以覆蓋全球的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。

(國(guó)際主要星座計(jì)劃一覽)

雖然我國(guó)早前已經(jīng)有“行云”、“虹云”、“鴻雁”等星座規(guī)劃（見上圖），但“行云”主要用于窄帶物聯(lián)網(wǎng)，“虹云”和“鴻雁”還處在早期階段，而且總體的星座規(guī)模，與國(guó)外同類型衛(wèi)星星座相比，是小巫見大巫，甚至可以忽略不計(jì)。

(2029年全球近低軌道衛(wèi)星布局及占比 來(lái)源：賽迪)

根據(jù)測(cè)算，地球的近地軌道總共只能容納大約6萬(wàn)顆衛(wèi)星。由于Starlink目前已經(jīng)規(guī)劃了4.2萬(wàn)顆衛(wèi)星，未來(lái)將占用大量的地球極低軌道和近地軌道。如果再加上中國(guó)此次規(guī)劃的12992顆，全球還有其它幾個(gè)主要的星座計(jì)劃加在一起，地球近低軌道已經(jīng)不堪重負(fù)！

(“星鏈”衛(wèi)星近低軌道的動(dòng)態(tài)分布圖)

“GW”星座計(jì)劃，事實(shí)上也將起到爭(zhēng)奪軌道資源的作用，防止將來(lái)我國(guó)面臨無(wú)軌道可用的局面，因此意義非常重大，越早發(fā)射越好。

2）頻率資源的爭(zhēng)奪

在信號(hào)傳輸頻率方面，我國(guó)“GW”星座采用的傳輸頻率，分布在以下4個(gè)頻段：

37.5-39.5 Ghz (空對(duì)地)
39.5-42.5 Ghz (空對(duì)地)
47.2-50.2 Ghz (地對(duì)空)
50.4-51.4 Ghz (地對(duì)空)

根據(jù)美國(guó)FCC公布的數(shù)據(jù)，SpaceX的“Starlink”所使用的信號(hào)傳輸頻率分布以下4個(gè)：

10.7-12.7Ghz（用戶下行）
14.0-14.5Ghz（用戶上行）
17.8-19.3Ghz（饋線下行）
27.5-30.0Ghz（饋線上行）

（這四個(gè)頻段，明顯比我國(guó)的頻段要低不少。至于頻段低了有什么好處，我后面會(huì)講。）

由于信號(hào)在不同頻段傳播損耗不同，因此選擇合適的信號(hào)傳輸頻率非常重要。通常在衛(wèi)星信號(hào)傳輸中，0.3-10GHz頻段，損耗最低，30GHz頻段附近，損耗也相對(duì)較小。（衛(wèi)星頻段表,見圖）

(標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)頻率波段表)

C頻段使用比較早，多用于地球靜止軌道上的衛(wèi)星通信，頻率低，增益低，但是抗干擾能力強(qiáng)，比較適合對(duì)通信質(zhì)量有嚴(yán)格要求的業(yè)務(wù)，比如電視、廣播數(shù)據(jù)傳輸。目前C頻段已經(jīng)飽和。

Ku頻段，頻率高，增益高，天線尺寸要求比較小，方便小型地面接收設(shè)備使用，是衛(wèi)星通信的黃金頻段，目前可用頻段資源也相對(duì)枯竭。

Ka頻段，相對(duì)Ku波段來(lái)說(shuō)，雨衰會(huì)更大，但頻率更高，可用頻段帶寬也更大，適合高速衛(wèi)星通信，當(dāng)然，對(duì)信號(hào)接收器件的要求也更高。由于C頻段和Ku頻段資源日漸枯竭，所以Ka頻段近十年來(lái)發(fā)展非常迅速。而且Ka頻段在軍事方面應(yīng)用也非常廣泛。

SpaceX的“星鏈”所占用的頻率就分布在Ku、Ka這兩個(gè)黃金頻段上。

(Starlink使用的相控陣技術(shù)的衛(wèi)星寬帶接收天線)

目前Ka頻段的資源也在日漸枯竭，因此我在上一篇關(guān)于《我國(guó)衛(wèi)星星座發(fā)展》的文章中，就強(qiáng)調(diào)再不發(fā)展我國(guó)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，就來(lái)不及了！之前我國(guó)在“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)上，就吃過(guò)頻率資源的虧。

而根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟制定的《無(wú)線電規(guī)則》，對(duì)信號(hào)頻率的占用采用“先到先得”的原則。

好在我國(guó)已經(jīng)在去年向國(guó)際電信聯(lián)盟申請(qǐng)了“GW”星座的通信頻段。“GW”的這幾個(gè)傳輸頻段，分別分布在Ka頻段和V頻段上，應(yīng)該是目前能申請(qǐng)到的相對(duì)較好的頻段了，不過(guò)相對(duì)于SpaceX所占用的Ku和Ka頻段，還是有些吃虧！不過(guò)V頻段，由于具有更高的頻率，將有利于發(fā)展更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，也許也有這方面的考慮。

3）“一箭多星”技術(shù)的發(fā)展

除了軌道和頻率，如何把12992顆衛(wèi)星按照規(guī)劃及時(shí)發(fā)射出去，也是一個(gè)問(wèn)題。一定有小伙伴問(wèn)，馬斯克的“星鏈”一次可以發(fā)射60顆小衛(wèi)星，那么中國(guó)一次可以發(fā)射多少呢？

中國(guó)曾在2015年通過(guò)“長(zhǎng)征6號(hào)”火箭創(chuàng)造過(guò)一次搭載20顆衛(wèi)星的發(fā)射記錄。

我國(guó)“一箭多星”副主任設(shè)計(jì)師布向偉，曾經(jīng)向媒體透露，我國(guó)的“長(zhǎng)征11號(hào)”運(yùn)載火箭具備一次發(fā)射28顆甚至更多小衛(wèi)星的能力。如果一次釋放兩顆衛(wèi)星，那么一次發(fā)射就可以同時(shí)釋放56顆微納衛(wèi)星。

(捷龍系列火箭)

另外，還有中國(guó)航天科技集團(tuán)正在研制的“捷龍三號(hào)”固體運(yùn)載火箭，也具備“一箭20星”以上的多星發(fā)射能力，而且發(fā)射成本可以控制在不到1萬(wàn)美元每公斤，因此具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟的規(guī)則，申請(qǐng)了相關(guān)頻率的單位，必須在7年內(nèi)完成衛(wèi)星發(fā)射和信號(hào)驗(yàn)證，才能真正擁有該頻率的使用權(quán)。所以“GW”星座必須在2027年11月9日之前完成以上工作，相信以我國(guó)航天工業(yè)的實(shí)力，肯定不會(huì)有任何問(wèn)題。

“GW”星座對(duì)中國(guó)“數(shù)字絲綢之路”的戰(zhàn)略價(jià)值

說(shuō)完了“GW”星座的技術(shù)問(wèn)題，小伙伴一定會(huì)問(wèn)，我國(guó)的寬帶互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)走在世界前列了，為什么還要花大價(jià)錢搞一個(gè)衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)呢？其實(shí)理由有很多，我們先從“一帶一路”的大戰(zhàn)略談起！

“一帶一路”倡議是我國(guó)2013年提出的“新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”合作倡議的簡(jiǎn)稱。它的意義和重要性我這里就不多說(shuō)了。這些年我國(guó)在“一帶一路”國(guó)家進(jìn)行了大量戰(zhàn)略投資，其中包括鐵路運(yùn)輸、港口、機(jī)場(chǎng)、5G通信、石油管道、通信光纜等等，甚至連剛剛組網(wǎng)完成的“北斗導(dǎo)航”也都在服務(wù)于“一帶一路”國(guó)家。

(“數(shù)字絲綢之路國(guó)際合作論壇”)

而除了這些看得見的基礎(chǔ)設(shè)施投資以外，還有一條更重要的“數(shù)字絲綢之路”也在悄然成型，而且正在“一帶一路”國(guó)家中發(fā)揮著重要的作用。截至2021年1月底,中國(guó)已經(jīng)同140個(gè)國(guó)家和31個(gè)國(guó)際組織簽署205份共建“一帶一路”合作文件。目前中國(guó)正積極參與一帶一路國(guó)家的ICT（信息通信技術(shù)）建設(shè)。

而我國(guó)的“GW”星座工程，好比一條“絲路星鏈”，可以為“一帶一路”沿線國(guó)家打造一個(gè)無(wú)縫覆蓋的太空信息走廊，從亞洲到中東歐，從非洲到中東，甚至將來(lái)還會(huì)擴(kuò)展到拉丁美洲國(guó)家。無(wú)論這些國(guó)家的本地通信基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展水平如何，都可以通過(guò)中國(guó)的這個(gè)“絲路星鏈”系統(tǒng)，接入全球的信息高速公路！

所有參與“一帶一路”的國(guó)家和組織，都會(huì)從我國(guó)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)工程中獲益。同時(shí)也會(huì)提高我國(guó)在一帶一路國(guó)家中的影響力。因此，“GW”星座對(duì)我國(guó)建設(shè)“數(shù)字絲綢之路”有非常重要的戰(zhàn)略意義！

“GW”星座對(duì)中國(guó)未來(lái)及6G通信發(fā)展的意義

從我國(guó)自身利益的角度來(lái)說(shuō)，“GW”星座除了能提供覆蓋全球的高速網(wǎng)絡(luò)通信以外，在航海、航空，以及信息安全、金融安全、軍事安全、導(dǎo)航定位、氣象研究、災(zāi)害預(yù)警等諸多領(lǐng)域都會(huì)給我國(guó)帶來(lái)全方位的升級(jí)，同時(shí)可以開拓全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入市場(chǎng)。

(衛(wèi)星+地面終端的“天地一體”通信模式)

雖然我國(guó)的5G基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)全球領(lǐng)先，但是中美實(shí)際上已經(jīng)開始了“6G”通信技術(shù)的研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)。未來(lái)的“6G”通信，一定是“地面基站+衛(wèi)星”的“天地一體”模式，除了網(wǎng)速快以外，還會(huì)更加注重網(wǎng)絡(luò)延遲、覆蓋范圍、接入手段等等，物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)將會(huì)廣泛應(yīng)用，“太赫茲波傳輸”、“納米天線”等等都可能會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。關(guān)于“6G”通信技術(shù)的展望，歡迎小伙伴觀看我之前制作的視頻：《什么是6G？》。

(衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng) 數(shù)據(jù)來(lái)源:賽迪顧問(wèn)2020.5)

而衛(wèi)星通信的發(fā)展，也會(huì)給全產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，包括衛(wèi)星制造、運(yùn)載火箭、地面基站、用戶設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)等等，也會(huì)創(chuàng)造更多的投資機(jī)會(huì)和工作崗位。

除了國(guó)有公司“中國(guó)星網(wǎng)”，我國(guó)還有銀河航空、吉利汽車下屬的“星空智聯(lián)”、華為公司等民營(yíng)企業(yè)，也在積極布局自己的天基互聯(lián)網(wǎng)星座。

(華為公司發(fā)射衛(wèi)星的消息)

比如稍早前就傳出，華為公司將會(huì)與中國(guó)航天、中國(guó)移動(dòng)合作，于今年7月發(fā)射兩枚衛(wèi)星。

(銀河航天首顆低軌寬帶試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射成功)

而銀河航天的首枚試驗(yàn)衛(wèi)星，已經(jīng)于2020年1月16日升空，并成功實(shí)現(xiàn)了16Gbps速率的低軌寬帶衛(wèi)星通信。

(吉利汽車的衛(wèi)星計(jì)劃)

吉利汽車將投資41.2億元建設(shè)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，將打造世界領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)示范工程。對(duì)這些內(nèi)容有興趣的，可以翻閱我之前寫的文章《中國(guó)“星鏈工程”一覽》。

“GW”也可以看做“Great Wall”的縮寫，萬(wàn)里長(zhǎng)城不是一日建成。“長(zhǎng)城”星座（我先這么叫著，也許以后真的就叫這個(gè)名字也說(shuō)不定）未來(lái)一定還會(huì)遇到不少技術(shù)和成本方面的問(wèn)題需要解決，另外還有一系列的關(guān)于市場(chǎng)、營(yíng)運(yùn)等問(wèn)題需要提前規(guī)劃。我覺得對(duì)我們中國(guó)人來(lái)說(shuō)，這些都不是問(wèn)題。遇到問(wèn)題解決問(wèn)題，遇到困難克服困難。當(dāng)年一窮二白的時(shí)候，我們“兩彈一星”都能搞出來(lái)，現(xiàn)在還有什么工程做不了的？

如今，我們也不用羨慕美國(guó)的“星鏈”。關(guān)于“打造全球覆蓋、高效運(yùn)行的通信、導(dǎo)航、遙感空間基礎(chǔ)設(shè)施體系，建設(shè)商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)"，已經(jīng)被寫入我國(guó)“十四五規(guī)劃”和“2035遠(yuǎn)景目標(biāo)剛要”。對(duì)于天基互聯(lián)網(wǎng)，我國(guó)不會(huì)缺席，而且腳步還要加快！自從我國(guó)首顆人造衛(wèi)星“東方紅1號(hào)”升空以來(lái)，我國(guó)的航空、航天事業(yè)一直保持飛速發(fā)展，“天問(wèn)號(hào)”也即將在火星著陸，如今又將迎來(lái)一座巨型星座！

(1970年4月24日中國(guó)成功地發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”1號(hào))

小伙伴們對(duì)我國(guó)的衛(wèi)星通信和航天事業(yè)有信心嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)留言。如果覺得我的視頻內(nèi)容還行，還請(qǐng)多多轉(zhuǎn)發(fā)。另外，千萬(wàn)別忘了“關(guān)注我”，我的頻道主要聚焦數(shù)碼、通信，以及最新的潮流科技。精彩內(nèi)容天天有，關(guān)注不迷路！另外，大家別嫌我啰嗦，我喜歡寫有情懷的科技文章！希望能和大家成為朋友！離開之前記得"點(diǎn)個(gè)贊"！

本文參考資料：

《中國(guó)央企新增一家：中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司掛牌雄安》，澎湃新聞，鳳凰網(wǎng)
《A New Chinese Broadband Satellite Constellation》by Larry Press，CircleID
《中國(guó)星鏈:我國(guó)萬(wàn)顆衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座12992顆衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃提交國(guó)際電聯(lián)審批》，RealMagic，知乎
《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，中國(guó)政府網(wǎng)

《中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究白皮書》，賽迪顧問(wèn)