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，科普中國前沿科技計畫推出「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，並完成了階段性的軌域執行，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。
同時進入軌域的還有「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，中國衛星通訊技術正在不斷前進中，為接下來大規模發展低軌衛星通訊，以及低軌衛星產業積累了相關技術。
中國移動01星與6G架構驗證星釋出儀式
（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行動通訊的網路融合，用低軌衛星網路來補充地面行動網路無法覆蓋到的偏遠地區。
在過去，衛星通訊和地面通訊是兩個不同的方向，隨著衛星技術升級和航天發射成本降低，衛星通訊開始逐漸與地面通訊融合，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）
為什麽要開發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，該系統使用全球第一個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。
該驗證星執行軌域高度約500公裏，屬於低軌域衛星，這也是當前衛星互聯網星座常見的執行高度。低軌衛星由於執行高度低，所以具有延遲低、數據傳輸速度快等特點。低軌域衛星的高度低、數量大、覆蓋面更廣，數量大也意味著需要批次生產，成本可以大大降低。
當前中國地面行動通訊系統已經能大面積覆蓋城市，但對於偏遠地區而言，使用低軌星座衛星網路補充，就成了比較有價效比的方案。在此基礎上形成的天地一體網路，可以滿足偏遠山區、海區、荒漠等通訊的覆蓋。考慮到通訊安全，6G架構驗證星的裝置均基於國產軟硬體，自主可控能力較強，在國際上也有競爭力。
中國移動01星進入軌域
（圖片來源：中國移動）
在2024年2月的2024年世界行動通訊大會上，美英等西方國家達成了6G無線通訊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的套用場景側重衛星、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，尤其在空地一體網路，衛星通訊、無人機等領域。中國資訊通訊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線的龐大通訊網路，以實作超大規模連線為目標。目前有關6G的研究處於關鍵技術突破的階段，這也是中國研發6G架構驗證星的意義所在。
衛星通訊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訊發展的主要目標。在國際上，移動端連線衛星網路可是有著巨大的商業價值。
2022年，易利信、高通、泰蕾姿就聯合啟動5G太空計畫，這三家企業是國際航空航天、通訊領域的巨頭，代表了美歐在低軌域衛星通訊的發展方向之一，試圖全面融合開發衛星與地面網路。
易利信負責地面網路覆蓋，高通負責解決移動端與地軌域衛星通訊問題，泰蕾姿負責打造衛星。他們的策略也是利用低軌域衛星來補充地面網路，從而實作更大範圍的覆蓋，形成的願景是個人手機無論處於何處，都可以實作網路高速連線，對於自動駕駛的汽車而言，可以獲得穩定的高速網路，在地面基站無法覆蓋的地方，衛星能提供高速網路接入。
泰蕾姿公司研發的通訊衛星
（圖片來源：thalesgroup）
這裏就存在一個爭論的點，到底是否需要地面網路？非地面通訊技術強調依靠衛星提供網路接入，但衛星的缺點也非常明顯，訊號延遲目前看仍然高於地面站所提供的訊號，對於無人駕駛、工業互聯網，甚至是遠端手術之類的產業套用，對延遲非常敏感的終端裝置，顯然不能完全依靠衛星提供訊號。
我們的生活將會有哪些改變
2020年，中國國家發改委將衛星互聯網納入新基建中，2021年，中國衛星網路集團有限公司成立，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，比如航天科技的奇洛基星座、航天科工的虹雲工程等，打造有著全球競爭力的中國星網。
由於低軌域資源本身就緊張，先到先得，全球首顆6G架構驗證星的發射，說明中國已經在衛星通訊、衛星互聯網方面開始發力，與OneWeb等國際衛星通訊計畫形成競爭。
在手機直連低軌衛星方面，中國在2023年就完成了首次技術驗證，未來10年，中國也將建立規模達到2萬多顆衛星的低軌網路，覆蓋整個地球。
智慧駕駛需要高速穩定的網路支持
（圖片來源：forbes）
衛星互聯網，或者衛星通訊與地面網路融合技術，會極大改變我們的生活，比如有智慧駕駛的車輛可以獲得持續且穩定的網路訊號，即便在偏遠地區、海島、災區等地面網路訊號難以覆蓋的地方，人們也能透過衛星網路實作高速互聯網接入。
5G和6G技術互補式針對性套用，可以有效解決人們日常工作生活、工業工程高速網路使用的問題，對中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：泰蕾姿、易利信和高通計劃啟動5G太空計畫
2.中國通訊企業協會：「中國移動01星」「‘星核’驗證星」成功發射入軌
3.成都資訊工程大學：「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
