近日消息，我国首个天基互联网系统——“虹云工程”将于明年投入示范应用《重磅！我国将在太空建首个天基物联网》。今年10月，美国Spacex马斯克通过星链（Starlink）网络成功发送一条推特消息，表明星链已经可以提供天基互联网服务。今年2月，OneWeb成功发射首批6颗卫星，预计在2021年实现天基互联网。种种进展告诉我们，天基互联网正从理想照进现实...同时，全球科技巨头们“逐鹿之战”拉响...
万物互联时代：不止“地基”，更是“天基”
随着互联网、物联网的发展，越来越多的电子设备接入网络，形成巨大的万物互联网。而万物互联的实现，离不开通信基础设施——“地基”和“天基”，即地面互联网与天基互联网。
天基互联网，也叫全球移动宽带卫星互联网系统，指发射卫星上天组网，以卫星为基站，形成覆盖全球的通信系统，为地面用户提供互联网服务。简单点理解就是卫星网络、全球wifi。
天基互联网系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。它是一种微波通信，利用卫星上的转发器作为中继站，转发无线电波，实现地球上的两个或多个卫星通信站之间的通信。
目前，卫星星座主要以C频段(4-8GHz)和Ku频段(12-18GHz)为主，少部分卫星采用Ka频段(27-40GHz)。频率的高低，决定了通信传输带宽的大小，频率越高，单位时间传输的数据量上限也越高。所以高通量卫星采用Ka频段为主。但在发射功率给定的情况下，频率越高，传输距离则越小。因此，高通量卫星运行轨道主要以低轨道为主，目前全球计划卫星规模最大的星链，按计划，其12000颗卫星都将部署在低轨道，分别是在340公里、550公里和1150公里这三个低轨道。
而目前真正组网并进行运营的中低轨道通信卫星系统只有三个，分别为：即铱(Iridium)、全球星(Globalstar)和轨道通信(Orbcomm)系统。这些系统可实现远距离的话音、数据、图像、视频传输等业务功能，是远程通信的重要手段之一。
通过天基互联网，处于地球上任何地点的任何人或者任何物体，都可以在任何时间实现信息互联，因此，天基互联网对于推进全球上网覆盖有着非常重要的意义。
目前，全球仅有5%的海洋面积和20%的陆地面积覆盖了地面通信基站。大部分网络的连接来自陆地和海底光纤电缆，但这些基础设施的铺设受限颇多且成本极其高，这导致有些地区的互联网接入率非常低。比如，2016年非洲东北部的厄立特里亚国只有1.2%，作为对比，冰岛是98.2%。
而天基互联网在空中布设卫星，能覆盖全球每一个角落，解决互联网接入低的问题。一个卫星基站覆盖的半径，大约是4G基站的近五百倍，且可服务终端的数量巨大。
日渐庞大的物联网也对现代通信系统提出了更高的要求。近年来，全球无人机数量迎来井喷式增长，现已超10000架；地面移动测量系统与智能驾驶汽车超过300万辆；城市的各种智能监控传感器无处不在，据统计单中国城市视频头就已达到2000多万个；以智能手机、智能手表为代表的智能终端数量已达数十亿。这些具有通信、导航、定位、摄影、摄像和传输功能的应用设备，数量众多，对空间信息的获取—传输—处理的响应速度趋向实时化，需要覆盖面广泛、带宽高、速率快的通信系统来支持。而低轨卫星可以实现十个乃至十几个毫秒的延时，让各类型应用产生更大的价值空间。
