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打破30年陈规:美国拟松绑卫星频谱限制,引发太空宽带新竞赛

2026-04-09 来源:电子工程专辑
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关键词: FCC 低轨卫星 卫星频谱 松绑 太空宽带

近日,美国联邦通信委员会(FCC)宣布了一项可能重塑全球卫星通信格局的重大政策调整。FCC计划于4月30日就一项修订案进行投票,拟放宽对低轨(LEO)卫星频谱使用的功率限制。此举旨在打破沿用数十年的陈旧法规束缚,释放频谱资源与容量潜力。

Starship星舰   图源:SpaceX

FCC预估,若新规得以通过,卫星宽带服务的容量有望提升至当前的7倍,网速将显著跃升,成本有望降低,服务稳定性也将得到增强。FCC委员会主席布伦丹·卡尔对此高度评价,称废除上世纪的卫星监管条例,将为美国经济带来数20亿美元的收益,并让宽带速度实现7倍增长。

从EPFD到“基于性能的保护标准”

此次政策调整的核心,是修订20世纪90年代制定的“等效功率通量密度”(EPFD)限制标准。该标准最初由国际电信联盟(ITU)主导制定,其初衷是为了保护距离地球约3.6万公里的地球静止轨道(GSO)卫星,防止数量日益增多的低轨(LEO)卫星对其产生有害干扰。

然而,随着波束成形、自适应编码调制(ACM)和干扰抑制等新技术的普及,旧有的EPFD框架已显得滞后,甚至成为了以SpaceX“星链”(Starlink)为代表的新一代低轨卫星系统发展的瓶颈。FCC拟议的新框架将转向“基于性能的GSO保护标准”,摒弃旧有的静态功率上限,转而利用现代技术动态评估并管理频谱共享,从而在保障GSO系统不受干扰的前提下,大幅提升频谱利用效率。

从技术层面看,EPFD原本用于计算无线电信号到达地表特定区域的功率限值,从而协调不同轨道卫星的频谱使用。新框架将纳入自适应编码调制(ACM)等先进技术,在保障GSO系统不受干扰的前提下,大幅提升频谱利用效率。

此次监管变革的推进,源于卫星互联网产业的迫切需求。2024年8月,SpaceX率先向FCC提交请愿书,呼吁更新功率限制规则,称现行框架“保护陈旧系统、损害用户利益”。该公司在上个月再次向FCC表示,目前的规则“严重过度限制了下一代卫星系统,施加了大量不必要的限制,直接损害了数百万依赖这些系统获得高速宽带服务的消费者”。

实际上,2026年1月,FCC已为星链二代星座提供了临时豁免,允许其在美国境内突破功率限制。根据FCC于1月9日发布的命令,SpaceX获准新增部署7500颗第二代星链卫星,并获得了EPFD限制的豁免。至此,SpaceX获批的第二代卫星总数已达到惊人的15000颗。

FCC在解释中表示,授予豁免是出于公共利益考虑,同时规则制定程序仍在进行中。委员会明确表示,如果出现未解决的有害干扰,空间局将撤销这一豁免。

天基宽带7倍容量与20亿美元收益

FCC对此次规则修订的经济效益和技术影响给出了明确预估。新规落地后,卫星宽带容量有望提升至当前7倍,显著提升网速、降低成本、增强服务稳定性。FCC表示,修订后的规则将允许农村和偏远地区的用户获得最快的太空宽带服务,放宽限制将带动宽带使用量增长。

布伦丹·卡尔认为,废除上世纪的陈旧法规将为美国经济带来数十亿美元的收益,并让宽带速度较当前水平提升7倍。这一变革不仅能引入更激烈的市场竞争,还能减少特定区域服务所需的卫星数量,降低运营成本。

从技术实现角度看,功率限制放宽后,卫星可采用更高增益天线,扩大覆盖范围、提升信号质量,降低终端成本。这将推动手机直连卫星、车载宽带等应用普及。SpaceX表示,这些卫星将在美国境外提供直接到蜂窝网络的连接,并补充美国境内的网络覆盖,带来下一代移动服务以及高达每秒1千兆比特的互联网速度。

值得一提的是,此前FCC的一份新文件显示,SpaceX正在申请发射并运营一个由至多100万颗卫星组成的星座,这些卫星具备前所未有的计算能力(轨道数据中心),以支持先进的人工智能。

该公司在文件中表示:“为了提供支持全球数十亿用户的大规模AI推理及数据中心应用所需的计算能力,SpaceX拟部署最多100万颗卫星系统,这些卫星将在宽度高达50公里的狭窄轨道壳层内运行(为其他类似雄心系统留出足够空间以避免冲突)。”这些卫星拟部署在高度500公里至2000公里的轨道上,采用太阳同步轨道倾角约30度,利用太阳能供电,并通过光学链路(激光)与现有星链网络连接,将计算结果路由至地面用户。

全球影响:或引发太空宽带新竞赛

对于以SpaceX和亚马逊“柯伊伯”(Kuiper)项目为代表的低轨卫星运营商而言,新规无疑是一剂强心针。功率限制放宽后,卫星可采用更高增益的天线,扩大覆盖范围、提升信号质量,并降低终端成本,这将极大地推动手机直连卫星、车载宽带等应用的普及,加速低轨卫星互联网的商业化进程。

然而,这对于原有EPFD规则的受益方——传统的GSO运营商而言,并非好消息。GSO卫星信号微弱,且波束固定,极易被密集、高速、高功率的低轨卫星信号干扰。美国两大GSO卫星运营商Viasat和DirecTV均已对修改规则表示反对,他们担心更高的功率水平会严重干扰其现有服务。

传统运营商与新兴低轨星座运营商之间的分歧日益明显。Viasat公司将SpaceX寻求更高功率水平的做法称为“糟糕的科学”,并认为放松这些保护措施将产生不可接受的干扰,并进一步巩固SpaceX的市场主导地位。以SES公司为代表的传统运营商则主张以定期审查替代彻底废除相关规则。

与此同时,美国率先松绑频谱限制,其影响或将远超国界。作为全球规则制定的重要参与者,美国的举措很可能引发其他航天大国的跟进,从而推动国际电信联盟(ITU)修订全球频谱共享规则,重塑整个太空通信的监管格局。

特别是FCC已在今年1月为“星链”二代星座提供了临时豁免,允许其在美国境内突破功率限制,这为此次全面政策松绑铺平了道路。目前,SpaceX凭借其由超过1万颗卫星组成的网络,已成为全球最大的卫星运营商。

长征六号改运载火箭

未来,全球卫星互联网的竞赛将进一步加剧。4月9日,中国在太原卫星发射中心成功将卫星互联网低轨21组卫星发射升空。两天前,长征八号运载火箭也成功将“千帆星座”第七批组网卫星送入轨道。“千帆星座”是我国自主可控的低轨卫星互联网系统,重点面向“一带一路”和中资企业出海需求。

随着技术壁垒的打破和市场竞争的加剧,一场围绕近地轨道的“太空宽带”竞赛正进入白热化阶段。