卫星光通信技术进展与应用场景

        在全球数字化浪潮与地缘政治格局重塑的双重驱动下，卫星通信正经历从“未来产业”到“战略性新兴产业”的定位跃迁。2025年全球3.4亿无网络覆盖人口需要通过卫星通信作为唯一接入网络手段，与此同时47.2亿已连接用户也需要卫星通信作为备用网络，再叠加“空天地一体化”网络成为6G演进共识，将推动卫星光通信技术进入高速创新周期。

卫星通信发展的驱动因素

        卫星通信的快速发展得益于多维度驱动因素的共同作用，包括政策红利释放、成本拐点临近、技术协同推进及全球覆盖需求凸显四个方面。政策红利持续释放，据摩根士丹利预测数据，2025年全球商业航天投资额预计达520亿美元；成本拐点临近，单星通信成本降至200万美元，用户终端价格跌破500美元，手机直连卫星技术无需购买新终端，大大降低了用户使用卫星通信的成本；技术协同效应，实现5G-A与卫星网络多连接聚合，中兴通讯2024年完成全球首个5G-A与卫星网络融合测试；全球覆盖，当前陆地网络仅覆盖5.8%地球面积，全球还存在大量的通信死角，卫星网络与地面网络协同可实现100%全球网络覆盖。

卫星光通信当前技术进展

        大规模的星座组网需要卫星之间有远距离、大带宽、高稳定性的激光通信技术满足组网连接需求，以及大规模业务需求，随着卫星通信用户的增加，星间激光通信还需要具备超宽连接的升级能力。要满足这些组网技术需求、实现高效稳定的星间通信与业务调度，需依托卫星光通信领域的核心技术，这些关键技术包括光学天线、APT跟瞄、相干模块和路由交换等（见图1）。

        作为有多年地面通信网络建设经验的设备制造商，中兴通讯在卫星光通信领域提供四大关键技术，支撑卫星通信大规模建设和组网。

• 全新研发高精度跟瞄技术和高增益的光学天线

        具备5μrad跟踪精度的ATP（捕获-跟踪-定位）系统，配合高增益接收能力及可变束散角光学天线，在500km轨道高度实现超长距离光信号传输的精准对齐和稳定链接，匹配大规模星座远距离组网的需求。

• 复用地面成熟商用的高速DSP及光器件

        高制程、高波特率相干数字处理芯片配合高集成度光器件可支撑模块CFP2封装，在较低功耗情况下可实现100G/200G信号传输；星间链路采用双光源设计，有效解决了星上A/B机问题，抗多普勒频移能力达±10GHz；具备后续向400G/800G演进能力，为构建万颗级星座提供硬件基础。

• 复用地面的大规模路由组网经验和软硬件平台

        搭建星载智能交换平台及星间星地动态组网技术，满足星座大规模组网和大规模业务传输场景。自研转发芯片集成1T交换容量，采用中兴通讯自研JiNOS云化协议栈，可在轨升级SRv6、BGP等协议，路由收敛时间缩短至50ms，满足视频会议、远程控制等实时需求；依托星历预测算法，提前180秒预测卫星位置、星间链路状态及星地覆盖区域，提前进行路由预测，保障极地航线、跨境商旅等场景业务的稳定性和路由切换无感知，提升网络稳定性和客户使用质量。

• 复用地面设备的制造工艺流程，规模化制造降低卫星建设成本

        通过80%复用地面设备的成熟设计，有效降低星上载荷成本，采用硅光集成技术等大大提高设备集成度，使得单星通信载荷重量控制在15kg以内。

        目前中兴通讯正在卫星光通信上加大投入，并将持续深耕预研星地激光通信、小颗粒业务动态调度、星上波长调度等未来卫星光通信技术。

卫星通信的应用场景

        卫星互联网作为6G空天一体化的补充技术，具备广域覆盖能力，能规避地面灾害等风险提供全天候服务，应用场景包括基础连接类、行业数字化、新兴消费场景三种。

        基础连接类场景包括：

• 无网络覆盖区域宽带接入：为全球偏远无网络覆盖地区提供百兆级宽带服务，相比同类方案进一步降低单位覆盖成本。
• 应急保障网络：在野外探险、应急救援等场景中，依托低轨卫星技术，为有需求的潜在用户群体提供应急带宽支撑。

        卫星通信还将助力行业数字化覆盖更多场景：

• 海洋经济领域：在渔业相关区域部署传感器设备，通过星载NB-IoT技术实现终端数据回传，为渔业产值提升提供支撑。
• 边境安防领域：在边境沿线部署红外传感器，借助星地链路技术，在一定传感器密度条件下，保障数据100%回传。
• 跨境专线服务：为企业海外机构提供硬隔离链路，满足高带宽接入需求，同时针对时延敏感型业务，实现低抖动传输控制。

        此外，随着卫星通信的普及发展，还将扩展到新兴消费场景，如针对跨境航线交通工具、跨境商旅等跨境移动场景，需满足高带宽覆盖需求，同时适配单用户的跨境商旅应用带宽使用需求。卫星通信作为地面网络的补充会带来更多的场景应用，随着星座数量的增多可以带动更多的用户接入，并为运营商带来持续的收入。

        下一代卫星通信正在书写通信史新篇章，其技术突破不仅带来带宽的量级提升，更将催生“空间即服务”的新型商业模式。随着星载AI、量子安全等技术的融合创新，预计到2030年全球90%地区将实现毫秒级时延、T比特级带宽的无缝连接，真正构建起覆盖空、天、地、海的立体化信息网络，为人类数字文明发展提供永不落幕的基础设施。