LEO卫星最终会取代5G吗？他们都有光明的未来
01什么是低轨卫星？
低轨道卫星主要是指运行在低轨道平台上的卫星系统。根据平台的高度，卫星可分为高轨道、中轨道和低轨道。低轨道卫星又称近地轨道卫星，是指轨道飞行高度在200~2000km的卫星集合。根据轨道高度不同，对卫星进行分类，包括低轨卫星、中轨卫星(2000km~20000km)和高轨卫星(20000km以上)。
低轨卫星能做什么？
最常见的是通信领域的低轨卫星的功能，低轨遥感星座的功能等等。其中，最重要的是低轨卫星的通信功能。
我们常说的卫星导航与低轨卫星密切相关。即使我们有卫星导航定位系统，我们仍然需要低轨卫星的帮助。
以北斗卫星导航系统为例，如果北斗系统可以帮助解决室外用户90%以上的导航定位需求，那么剩下的10%就需要来自低轨卫星的信号增强来补充帮助。
这是因为北斗系统的大部分卫星距离我们的地面大约有2万到3万公里，所以当北斗卫星导航系统的信号到达地面时，信号会非常微弱，这就是所谓的GNSS的天然脆弱性。
所以我们经常发现在使用导航时:
这时就需要导航增强系统，即能够增强导航性能的系统，主要包括信息增强和信号增强。
信息增强是通过修正卫星导航定位系统的误差来提高导航定位精度和可靠性的一种方法。信息增强信息不提供观测，只是提供一种消除卫星导航定位系统误差，提高导航定位性能的方法。信息增强通常需要一个传输信道，可以将增强的信息发送给用户。
此外，基于低轨卫星的导航与通信深度融合也是低轨卫星星座建设的重点发展方向。
低轨卫星通信会取代5G吗？
众所周知，马斯克的卫星链项目(satellite chain project)，即将1584颗卫星部署在地球上空550公里的近地轨道上，希望建立一个高速互联网，覆盖无法到达的地区，让地球上几乎所有地区都能使用廉价稳定的高速宽带。这听起来很像5G。
有人可能会说，卫星链工程或者低轨卫星通信会直接跳过5G，进入6G时代。
其实低轨卫星通信更兼容5G。
5G的优势是“带宽大、时延低、连接广”，但对基站的建设依赖较大。目前5G基站覆盖范围小，只有300米，功耗高。
目前，地面移动通信仅覆盖约20%的陆地面积，不到地球表面积的6%。然而，在工业应用需求中，尤其是在空气、海洋、森林、沙漠地区等人烟稀少的地区，在航拍飞机和无人机、海上油井和船舶、森林防火和野生动物视频监控、电力线和铁路沿线巡逻检查、边境管控等应用场景中，很难建立基站并实现5G的使用。而且前期的收入规模与基站建设、运维成本不匹配。
与5G相反，卫星链路计划覆盖范围广，不依赖光纤基础设施，但无法在通信设备密度高的地区提供高质量、稳定的通信服务。而且，在地震、海啸等自然灾害中，卫星可以发挥非常好的作用。
但是要接收星链的信号，你可能需要使用一个披萨盒大小的接收器。同时，由于卫星与地面终端之间的通信距离、功率密度和多天线部署有限，卫星通信的频谱效率远低于同期蜂窝移动通信系统。
换句话说，5G适用于高密度环境，但不适用于农村和任何人烟稀少的环境。但卫星链路可以应用于无法承担光纤基站建设成本的低密度地区，如山区、海岛等5G没有优势的地方。
04低轨卫星与5G的未来
与太空探索技术公司的发展相比，中国的低轨卫星建设仍处于逐步发展阶段。
基于5G低轨卫星的通信策略，首先需要争取更多的频段资源。目前Ku、Ka等高频段资源逐渐枯竭，将难以满足未来巨大的频谱需求。更高频率的Q波段、V波段和THz波段将成为下一代通信卫星的重点。
同时，如果能够形成基于5G的统一的LEO卫星通信技术体系，对我国通信卫星的商业规模和国际化都有很大的好处。同样，可以促进商业航天、移动通信、集成电路等产业的跨界合作，以研发推动卫星发射的技术进步，实现商业模式的创新。