中國電信衛星研究院在《China Communications》期刊發表了一項關于低軌衛星星座直連手機（DTC）系統能耗的研究成果，題為“Energy Consumption Ratio Analysis of LEO Constellation Systems Providing Direct Mobile Connectivity Based on Embodied Energy Analysis Method”。該研究基于隱含能分析方法，系統評估了低軌衛星星座在提供手機直連服務時的單位通信能耗，并與地面基站網絡進行了對比分析。
研究指出，盡管低軌衛星依賴太陽能運行，但其綜合能耗仍顯著高于地面網絡。以SpaceX的“星鏈直連手機”星座為例，其一代系統已部署660顆搭載4G LTE基站模塊的衛星，能夠支持普通手機在偏遠地區通信。然而，通過隱含能分析發現，當前衛星通信的單位能耗遠高于地面基站，是偏遠地區地面基站群的18.2-32.9倍，人員密集地區的384-715倍。這一發現引發了對低軌衛星通信系統能否替代地面網絡的討論。
進一步分析顯示，低軌衛星通信系統在偏遠地區具有覆蓋優勢，但其能耗效率遠低于地面基站。例如，在覆蓋379平方公里區域時，若地面基站采用廣域覆蓋方案，其能耗比僅為32.99焦耳每兆比特（J/Mb），而“星鏈”衛星的能耗比則高達數百至數千焦耳每兆比特。這意味著，在人員密集地區，衛星通信的能耗比是地面基站的數百倍；即使在偏遠地區，其能耗比也顯著高于地面基站。
研究還探討了衛星通信能耗優化的可能性。若SpaceX能夠提升衛星通信能力并獲得更多頻譜資源，衛星通信的能耗比有望降低。例如，若單星通信能力提升至580Mbps，其在偏遠地區的能耗比可與地面基站相當；若提升至12Gbps，則在人員密集地區的能耗比也可與地面基站競爭。然而，目前“星鏈”衛星的通信能力仍遠低于這一水平，且大規模部署衛星的成本和能耗問題尚未解決。
根據愛立信的報告，全球智能手機用戶的數據流量需求持續增長，預計到2029年用戶日均數據流量需求將達到0.043Mbps。在此背景下，低軌衛星通信系統若要滿足大規模用戶需求，需部署數萬顆衛星，這將帶來巨大的能源消耗和成本壓力。因此，從能耗角度出發，低軌衛星通信系統更適合作為地面網絡的補充，而非替代。
