Cover:衛星上網成本、軌道擁擠和國家邊界等問題,其實並不遠

Cover:卫星上网成本、轨道拥挤和国家边界等问题,其实并不远

通過發射大量近地衛星實現互聯網信號覆蓋地球表面的計劃,此前已經得到了不少報道,比如 SpaceX 的“星鏈”(Starlink)已經獲得批准發射近 1.2 萬顆寬帶衛星,有 Google 淵源的 OneWeb 計劃到 2027 年發射 900 顆,Facebook在終止無人機互聯網項目後又啟動了衛星互聯網計劃,中國航天科工集團也在去年宣佈“虹雲工程”將發射 156 顆衛星。

《經濟學人》網站最近發表的一篇《衛星可能會將整個世界介入互聯網》則更加詳細地掃描了目前整個衛星互聯網產業鏈的情況。

報道提到,衛星互聯網並不是一件新事,在 90 年代末期的互聯網新經濟繁榮時期,就出現過多家公司斥資數百億美元嘗試用近地軌道衛星(low-earth orbit satellite)來進行互聯網覆蓋,以克服距離地球更遠的同步衛星需要大傳輸功率和信號延時的缺點,即便後者由於和地面保持相對靜止,有著天線無需移動的好處。但由於當時衛星成本過高,地面接收天線技術也尚未成熟,這些試驗未能獲得商業成功,即便在技術上可行。

鬥換星移,如今衛星製造、地面接收天線和運載火箭發射技術都已經遠比當時成熟和廉價,因此新一輪嘗試正在大規模展開。除了本文開頭提到的四家公司,至少還有三家公司正在陸續發射衛星,組成其低軌道衛星群,衛星數量從數十顆到數百顆不等。比如其中的 OneWeb 的衛星將沿著地球經度線,經南北極上空運行,像移動到信號塔一樣,將信號傳輸給地面接收設備。

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新的衛星生產線也已經大大降低了製造成本,提升了速度,縮小了體積——比如每個幾十萬美元,每週生產十個,除了天線和電池板的核心部分僅相當於一個排球大小。

地面信號接收設備包括大型基站、用於住宅和企業的獨立小型接收終端,和適合車輛的移動接收終端。對後兩者來說,天線技術都是關鍵。由於衛近地星相對地面是移動的,在 90 年代的那波嘗試中,企業使用的是具有機械部件的活動天線,而如今,光學或電子天線已經取而代之,大大縮小了尺寸。消費者終端的大小和形狀,可能接近一塊批薩。

不同的衛星和天線公司,採取不同的商業策略。衛星廠商中,有的直接面向消費者,有的則尋求和電信公司合作,填補地面蜂窩網絡部署的空白。天線企業也有同樣的差異化,有的專注於消費者終端,有的則瞄準企業客戶,裝備輪船、飛機。

而對於互聯網衛星產業常常宣稱的讓地球 30 多億尚未聯網的人接入網絡的目標而言,降低成本是至關重要的,因為其中絕大多數是窮人。OneWeb 的老闆、被認為是“普遍接入佈道者”的 Greg Wyler 認為只有將天線成本降低到每臺 200 美元以下,他的公司面向窮人市場的生意才是可行的。

一個遲早必須面對的問題是,當成千上萬顆互相之間不處於靜止狀態的衛星在太空運行,而且為了節省成本,這些衛星自身機動性很差的時候,衛星間的相撞機率就會增加。這與同步地球軌道衛星時代是完全不同的狀況。

還有一個問題沒有找到理想的答案。那就是如何解決衛星全域覆蓋和國家控制自己網絡邊界之間的矛盾。

根據今年 7 月的一篇報道,為了服從國家的監管,OneWeb 打算放棄其他公司的普遍做法——在衛星間建立直接通信,而是在全世界建立 40 座乃至更多的地面網關站(gateways),讓衛星經由這些網關站接入互聯網,而國家保持對這些網關站的控制。

問題似乎解決了,但這是否算個好消息?

題圖來自 International Laser Ranging Service


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