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WiFi卫星不靠谱,但“星战”已经打响

2018-12-12 16:31:15    来源:科技日报

这家准备发卫星的公司是上海连尚网络科技有限公司(以下简称连尚网络)。据连尚网络介绍,这一卫星计划“连尚蜂群星座系统”由该公司卫星团队自主研发,目标是在2026年为全球提供免费卫星网络。

据连尚网络提供的资料,这一“星座系统”由272颗分布于低轨道的卫星和数据处理应用中心组成。星座分为内外两层,外层为72颗骨干星,距离地面1000公里;内层是200颗节点星,距离地面600公里。

叫好者众,但质疑声也有。通信专家、飞象网首席执行官项立刚就说,手机和卫星连接,那得需要多大的功率?

那么,到底用手机连卫星WiFi是否可行呢?

手机不可能直连卫星WiFi

美国太空探索技术公司(SpaceX)研制的猎鹰9号火箭已成功地带着两枚微型卫星升空,它们是SpaceX研发的全球宽带测试卫星,也是雄心勃勃的“星链计划”的探路卫星。

该公司创始人马斯克的愿望是——让WiFi无处不在。卫星发射后,他便“皮”了一下,对公众说:等这两颗卫星来到美国上方时,你们记得拿手机连一下卫星WiFi。

现在,你在网上还能看到这样的帖子:“美国那边有人连上了马斯克的卫星WiFi,大家试一下。”

实际上,这只是马斯克开的一个玩笑。南京世域天基通信技术有限公司总裁郭正标说,从技术上来讲,让地面的手机等移动通讯设备直接连上所谓的卫星WiFi网络,是不可能的。“WiFi卫星本身是个伪概念,我也不赞成媒体宣传时总提WiFi卫星。”郭正标说。

WiFi的有效传输距离通常只有几十米,但是星地距离动辄成百上千公里,信道环境完全不一样。“WiFi就不是针对这种空间环境设计的,星地间也不可能用WiFi这套协议来通讯。”郭正标介绍,WiFi是适用短距离、相对静止状态下的室内高速无线通信,星地长距离通信必然带来时延,低轨卫星高速运动还会带来多普勒平移等问题,这些是现有WiFi技术无法解决的。

而且,要想实现通信,就要实现数据的双向传输。就算卫星具有大功率的下行广播,可是手机的上行功率可没有那么大。也就是说,在村口拿着大喇叭广播让村民都能听到,不难;但要每个村民都和村口大喇叭进行一对一对话,那得多大的嗓门。

郭正标表示,在民用通信服务中,但凡无线电频谱在空间里使用就必须向国际电信联盟申报,得到许可才能开展对地通讯服务。WiFi从设计指标上就是在区域内工作,所以国际上会有免授权频段,必须在2.4GHz和5GHz频段内工作,否则可能对其他通讯设备形成干扰。

此外,卫星通常使用的频段和WiFi频段并不一致,使用的通信标准也完全不同;“语言”不同就无法沟通,在地面终端还需要调制解调器作为“翻译”。

卫星互联网是未来趋势

虽然WiFi卫星的说法不靠谱,但郭正标认为,非地面网络提供通信服务将是未来的趋势。

想从空中网络中“淘金”的企业并不少。在国外,SpaceX最为出名,他们提出了“星链”计划;脸书公司(Facebook)则先是想做无人机互联网项目,后来又转向了高空互联网传输系统。

在国内,国家队也纷纷入局。

中国航天科工集团启动了“虹云工程”,计划发射156颗小卫星,构建一个星载宽带全球移动互联网络。中国航天科技集团要建的是鸿雁星座,这是一个全球低轨卫星星座通信系统。

制定5G标准的3GPP在定义5G业务需求时也明确提出:5G应能支持各种3GPP 和非3GPP接入(包括卫星接入); 5G应支持属于同一运营商或达成一致的不同运营商的陆地5G接入和卫星接入。

“5G卫星有一整套完整的技术解决方案,背后是整个移动通信产业在推动。”相比而言,郭正标更为看好5G卫星,也认为它更符合实际情况。他希望能基于共同的标准,利用5G空口技术,实现频率共享共用。

南京世域天基通信技术有限公司就正在研究针对基于卫星等非地面网络设计新的空口接入方案。“我们认为随着5G网络软件定义技术的使用,能实现更加扁平化的控制,可根据空间信道环境自适应卫星接入方案。主流的电信运营商、通信制造厂都会用这套协议标准生产通信设备。”郭正标说,那个时候,“城市里面信号好,就用地面基站的信号,飞机上、海船上、偏远地区就直接接入低轨卫星网络。”

对此,连尚网络卫星团队首席科学家安洋也表示,未来的通信模式一定是天地一体化,卫星通信会是地面通信的补充。

距离地球1000公里的商业战

从连尚网络的举动也可以看出,社会资本正在涌入卫星互联网领域。想在这一领域占据一席之地,资金、技术和资源,缺一不可。

安洋就表示,整个星座计划的费用预计在30亿元左右,其中包括20多亿元的卫星成本和数亿元的地面运维系统、卫星测控和运控站成本。

作为一家有着互联网基因的公司,连尚网络选择了“免费”这一商业模式,也就是免费向用户提供互联网服务。安洋说,通常来说,卫星行业的投入产出比为1∶7到1∶14,卫星上网费用在收益中所占比例本来就不高,更广阔的天地在大数据处理、分析和产业应用方面。

卫星通信公司云端领航董事长管航则告诉科技日报记者,一些民营资本选择让用户“免费”上网,也可能是无奈之举——因为,无论是开展卫星通信业务还是地面因特网服务,都必须获得工信部颁发的许可证。据他所知,目前同时拥有“天上”和“地上”两张牌照的公司,不超过5家。“没有牌照,你就不能开展收费业务。”他认为,大多数企业布局卫星互联网后,应该还是会和中国电信这样拥有牌照的运营商合作开展业务。

对于卫星通信的市场前景,管航相当看好。他认为,光是通信服务收费这一块,就蕴含着巨大的商机。“如果我们的产品永远比三大运营商的月平均售价便宜一半,信号覆盖范围永远比他们多80%,你用不用?”管航认为,等到通信总容量达到100Gbps的高通量卫星上天时,这一愿景就能实现。

愿望都很美好,但卫星组网其实是个高技术活。管航说,很多公司都在计划发射卫星,有的计划发射的数量还不少。但一颗卫星能服务多少用户,取决于卫星的宽带容量,也取决于公司的卫星组网技术。也就是说,同样是“放卫星”,最后的服务能力如何,可能千差万别。

“谁掌握核心技术,谁就能在太空时代占得市场先机。”管航强调。而连尚网络轮值总裁王小书直言,整个卫星通信市场非常大。“就现在来讲,我们倒认为整个行业的从业者是少了而不是多了。我们欢迎更多的企业一起来做,可以互利共赢,不一定要你死我活。”

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