太空WiFi可以用,但先得背个“锅”

太空WiFi可以用,但先得背个“锅”
原标题:太空WiFi能够用,但先得背个“锅”  5月12日,快舟一号甲运载火箭将“行云二号”01/02星两颗卫星送入预订轨迹,意味着作为中国航天科工天基物联网星座的首发星——“行云二号”正式展开在轨技能验证和运用测验。“行云工程”作为我国首个宣告自主出资建造的天基物联网星座,计区分α、β、γ三个阶段,在2023年前后建成由80颗低轨通讯卫星组成的天基物联网星座,以期处理现在地上物联网事务因蜂窝通讯网络掩盖率严峻不足而导致的“通讯盲区”难题。  近来,国家发改委清晰“新基建”规模,卫星互联网也初次被归入,同5G、物联网、工业互联网一同并列为通讯网络根底设施。  而在大洋的对岸,美国的SpaceX公司已发射了400余颗“星链”低轨通讯卫星,这个声称将向全世界供给卫星互联网服务的低轨星座项目,相同遭到广泛重视。  什么是卫星互联网?它和5G有何联系?能用一般手机搜到“太空WiFi”吗?就卫星互联网的种种疑问,南方日报记者采访了多位通讯专家。  ●南方日报驻京记者 王诗堃 实习生 郭柏  ◆焦点1◆  卫星互联网  适用偏远区域  依据轨迹高度,高度500千米至2000千米的低地球轨迹(LEO)卫星,因传输推迟更短、途径损耗更小,因此遭到广泛重视。上世纪90年代树立的“铱星计划”,是历史上首个低轨通讯卫星星座——它的事务是语音通讯而非现在的互联网。不过,跟着地上通讯体系快速开展,在通讯质量、资费价格等方面全面占优,“铱星”终究黯然收场。  更老练、运用更广的通讯卫星是高轨卫星。南京大学电子科学与工程学院副教授周海波介绍,轨迹越高,掩盖越广。他举例说,布置在地球同步轨迹的卫星,基本上3颗就能够做到全球掩盖。  据悉,我国的“天通一号”高轨卫星通讯体系现已完结了掩盖我国疆域,并已向民众敞开服务。  跟着卫星发射技能、通讯技能等开展,低轨卫星星座从头成为热门。首要事务也不同于“铱星”的语音,而是以互联网服务为主。“高轨迹通讯卫星时延大概在500毫秒以上,低轨卫星时延能够在15毫秒左右,一些通讯方针跟咱们的3G、4G现已接近了。”周海波说。  而SpaceX的“星链”是其间最为“狼子野心”:依照SpaceX开始的说法,其将发射1.2万颗卫星组成“星链”,后又增加到4.2万颗。  不过,在城市等人口密集区,光纤和无线蜂窝网络始终是更经济更高速的挑选。正如马斯克所言,他并非要抢传统通讯公司的生意,由于卫星通讯容量有限,星链网络只适用于人口密度低的区域。  西安电子科技大学通讯工程学院教授田斌介绍,尽管卫星通讯一般来说本钱比地上网络高得多,但它最大优点在于掩盖广,不受地表情况的束缚。低轨卫星构成的星座,能够掩盖地球简直恣意旮旯,包含沙漠、海洋、高山乃至航空场景中。  北京邮电大学信息与通讯工程学院副教授王珂也以为,低轨卫星通讯的首要作用是“添补空泛”。现在全球欠发达区域仍有30亿用户由于短少通讯手法而无法接入互联网,低轨卫星的首要运用场景便是完结全球化的语音事务和互联网接入。  “跟着通讯技能开展,全人类完结上网和互联是必定要完结的客观实践。”王珂说,“卫星通讯作为人类已知科学技能中,唯一在可承当的本钱下完结这一方针的手法,引起了全球通讯界的重视。”  ◆焦点2◆  无法替代5G,但能够互补交融  5G有哪些优势?田斌表明,5G具有高速度、低功耗、低时延、支撑万物互联的特色,“尽管低轨通讯卫星也能趋向于这些技能方针,但需十分多的卫星、超大星座来完结,往往仍是比5G的方针差一些。这是由用户和卫星的间隔决议的。”  “尽管技能方针和地上网络有量级的距离,但卫星星座能够跟地上网络构成很好的互补。”周海波说。  田斌举了一个比如:预先在飞机、高铁、轮船等交通工具上装置具有星座接入才能的终端体系,当有地上网络时,优先接入地上网络;当无地上网络时,终端接入低轨卫星通讯网,这样就能确保移动终端用户“永久在线”。  别的,在地上网络欠发达区域,也存在地上基站和卫星互联网交融的或许。王珂介绍,通讯界有一个折中的计划是,在欠发达区域能够树立孤立的基站,所谓“孤立”指基站并不经过光纤衔接,而是选用卫星中继替代光纤,完结当地地上网络的掩盖。  在规范层面,全球的卫星通讯厂商正尽力将卫星通讯并入到地上5G通讯规范中。王珂介绍,3GPP规范安排现已成立了非地上网络(NTN)的分支方向,来处理卫星进入地上通讯体系的问题。在国际电联(ITU)关于6G的文件中,也将卫星和地上通讯网络的交融作为6G网络的一个重要特征。  田斌以为,低轨卫星通讯能够是6G的有机组成部分。“6G是空、天、海、地全方位掩盖的网络技能,将交融陆地无线移动通讯、高中低轨卫星移动通讯以及短间隔直接通讯等技能,交融通讯与核算、导航、感知、智能等技能,经过智能化移动性办理操控。”  低轨卫星通讯也同“万物互联”的物联网理念适当切合。王珂表明,卫星物联网是现在全球商用卫星星座的热门开展范畴。卫星的广域掩盖特色,使其可对超大规模内的很多设备供给通讯链路,这就为大型的物联网运用供给了根底。“例如,能够经过卫星对全国的骨干供电网络、配电网络等动力网络完结信息的搜集,完结资源的优化装备。”  ◆焦点3◆  太空WiFi无法直接运用  关于卫星互联网常常有一种误解:经过手机能够像搜WiFi相同搜到低轨通讯卫星,然后联网。  这种误解或许来自于SpaceX有意无意的宣扬:马斯克在推特上曾做过“广告”,称“星链”的WiFi用户名是 Tintin A和Tintin B,暗码为“martians”(火星人)。明显,并没有人能用手机搜到这个“太空WiFi”,但流言却迅速传播。  揭露材料显现,“星链”运用的是Ku和Ka频段,未来还将拓宽至V频段——它们都不是一般手机的作业频段。因此,需求运用一个“天线”转化信号。  事实上,后来马斯克也曾驳斥谣言说,要想用一般手机接纳卫星信号,还需求一个披萨饼盒巨细带有天线的接纳器,用来接纳卫星信号,再衔接手机。其他低轨星座的接纳器也迥然不同。  王珂介绍,现在国际上也有一般手机终端直接衔接卫星的商业项目,但尚不老练,还需进一步证明。  ◆焦点4◆  会影响地理观测吗?  并非所有人都喜爱低轨卫星星座,定见最大的要属地理学家。中科院国家地理台苟利军研究员等人曾以《虚伪星光带来地理学的大灾难》为题,撰文批判“星链”,指出其给全球地理观测带来了更大的难题。  苟利军等人以为,“星链”卫星大部分时刻亮度在5等左右,尽管肉眼简直不可见,但不管是关于星空拍照者而言,仍是关于专业的地理观测(首要观测方针为10—20星等的暗星)研究人员而言,这些卫星仍然真实是太亮了。由于“星链”卫星的数量真实太多,所以导致爱好者和专业的地理观测都由于这些星链卫星入镜而产生了很多废片。  他们还指出,不仅是可见光波段,即使是在射电波段,“星链”卫星依旧会形成严峻的观测搅扰。为了防止“星链”卫星所带来的不良影响,地上上的射电望远镜有必要避开卫星过境的时刻段来进行观测。“假如星链卫星悉数进入近地轨迹,或许咱们将不得不抛弃一些波段的观测,无疑这关于射电地理学来说是一种丢失。”  怎样处理这一对立?田斌以为,低轨通讯卫星能够避开地理观测特定的频段;如在相邻的频段通讯,能够选用滤波等技能削减对地理观测的影响。  王珂则主张,地理站的选址需求考虑卫星星座的规划,反之亦然;还能够开展天外观测站,如哈勃望远镜体系。  ●名词解释●  依据轨迹高度,卫星能够分为高度500千米至2000千米的低地球轨迹(LEO)卫星,高度2000千米至36000千米的中地球轨迹(MEO)卫星和高度约36000千米的对地停止轨迹(GEO)卫星。  与中高轨迹卫星比较,低轨卫星传输推迟更短、途径损耗更小,因此遭到广泛重视。

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