空天互聯網是新一代信息技術基礎設施。空天互聯網是在空間技術大幅革新的背景下,互聯網基礎設施將要演變出的最新形式。自 20 世紀 50 年代以來,互聯網已經歷了有線網絡、無線移動網絡兩大階段,分別以光纜和無線基站為載體。未來,空天互聯網將通過太空衛星發射的定向信號為媒介,實現互聯網基礎設施在空間技術時代的自我革新。
空天互聯網依托于低軌衛星星座項目。空天互聯網主要依托軌道衛星系統進行網絡搭建,并對地面提供網絡接入信號。根據衛星運行軌道不同可以把軌道衛星系統分為高軌和低軌衛星兩種。低軌衛星移動通信發展是大勢所趨。由于軌道資源有限,處于高軌的地球同步軌道衛星只能在一個擁擠的環境下工作。此外,處于高軌的地球同步軌道通信衛星傳輸時延大,一般為 500ms 左右,而低軌衛星高度大大降低則可使時延大大縮短。新興低軌通信星座大都能夠實現 50ms 以內的時延,與地面光纖網絡相當,這也使其可以支持在線游戲或視頻聊天等基于實時或近實時數據傳輸的應用。目前,Starlink、OneWeb 等空天互聯網前沿項目均采用低軌衛星星座項目進行組網。
空天互聯網解決實際組網問題,市場空間廣闊。根據 ITU 估計,全球有超過 40 億人并未得到網絡覆蓋,僅在美國就有 5500 萬人缺乏寬帶接入,這一問題在非洲等欠發達地區表現的更為明顯,約有近 90%的家庭無法使用網絡。空天互聯網可以改善欠發達地區基礎設施建設不足的問題,直接通過衛星發射信號提供網絡接入,并能夠克服沙漠、海洋等苛刻的地理條件問題,解決大量組網實際困難,潛力巨大,空間廣闊。