:“仰望星空”上网不是梦!"太空WiFi"就要来了

来源:中国军网综合作者:许玥凡 张妍责任编辑:岳修宇
2018-05-04 02:32

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卫星互联网好比把WiFi“搬到”了太空中,只要在信号覆盖范围之内,人和装备都可通过卫星直接实现互联网接入,进而搭建起“全球无线网络”。作为未来信息技术与航天技术融合发展的新兴领域,卫星互联网将赋予传统武器装备“万物互联”时代的战场新角色。争夺“太空WiFi”的控制权,势必成为未来大国博弈的战略制高点。请关注今日《解放军报》的报道——

现有互联网技术通过地面路由器实现网络连接,卫星互联网是用卫星取代地面路由器—

“太空WiFi”就要来了

■许玥凡 张妍

制图:郭烨瑾

输入密码,你就能连接上来自太空的WiFi信号,甚至还能收到卫星发来的“问候”信息。这些科幻电影中的场景,目前正在加速变为现实。作为卫星互联网计划的重要组成部分,美国太空探索技术公司日前将首批2枚试验卫星发射升空,标志着该公司卫星互联网计划的正式启动。据悉,该公司计划发射超过1.2万颗卫星组成太空“星链”,向全球用户提供高速互联网接入服务。

卫星互联网好比把WiFi“搬到”了太空中,只要在信号覆盖范围之内,人和装备都可通过卫星直接实现互联网接入,进而搭建起“全球无线网络”。作为未来信息技术与航天技术融合发展的新兴领域,卫星互联网将赋予传统武器装备“万物互联”时代的战场新角色。争夺“太空WiFi”的控制权,势必成为未来大国博弈的战略制高点。

竞相挖掘的太空“金矿”

早在2014年11月,美国太空探索技术公司就提出了搭建全球卫星互联网的构想。此后付诸实施的“星链”项目,通过在地球上空组建一个用于通讯的卫星星座网络,计划在2024年前让全球都可以“仰望星空”上网。

众所周知,互联网主要通过交换设备将分散在世界各地的计算机网络相互连接,实现信息与资源的共享。现有的互联网技术主要通过地面路由器实现互联互通,卫星互联网用卫星取代地面上的路由器。这种利用航天器充当“太空WiFi”,星地链路替代光纤网络的卫星互联网,可以突破现有互联网技术的限制,人们将直接利用无线信号就可以“上网冲浪”。

半个多世纪以来,人们相继发射了数以千计的各类航天器,如果借助互联网思维将每个卫星作为网络节点,就可以把互联网“搬到”太空上。随着相关技术的快速发展,目前各类卫星完全有能力携带有效载荷进行互联互通,并承担网络交换功能。一星多用、多星组网、多网协同的卫星互联网,也将进一步推动信息技术与航天科技的融合发展。

近年来,世界各航天大国纷纷把卫星互联网视为战略发展项目。美国曾提出推动地面移动通信与卫星通信的无缝衔接,加快新一代空天地一体化通信网络系统建设的构想,并于2016年宣布开展小卫星的研发。澳大利亚也于2016年12月发布“超高速宽带基础设施”立法草案,其中就包含了为卫星宽带网络提供长期资金支持。2017年初,英国发布《卫星和空间科学领域空间频谱战略报告》,计划进一步放宽非同步轨道卫星的频谱使用,提高卫星通信频谱的利用率。

此外,俄罗斯、巴西等国也计划启动向边远地区、农村和岛屿提供卫星互联网覆盖的计划。与此同时,以太空探索技术公司、OneWeb等为代表的新兴商业卫星公司也加紧太空布局,抢占发展先机,争相构建卫星互联网。

燃起联网的“星星之火”

卫星互联网并不是新鲜事物。如果把提供互联网服务的范畴扩展到语音通话服务,卫星互联网的发展历史还可追溯至上个世纪80年代的“铱星”计划。当时,人们希望通过发射66颗轨道卫星,组成一个以提供语音和低速数据传输为主的“太空网络”。虽然此后“铱星”计划发展几经波折,但它点燃了卫星互联网发展的“星星之火”。

如今,卫星互联网再次成为热点,其自身技术在不断革新。曾几何时,制约“铱星”计划发展的最大问题就是昂贵的造星与发射成本。自2014年以来,全球范围内陆续出现了6个大型中低轨卫星星座项目,标准化、模块化的微小卫星平台日渐成熟,推陈出新的火箭发射和回收技术也大幅降低了卫星互联网的搭建成本。太空探索技术公司等商业航天企业提供的廉价卫星发射方案,直接把发射费用砍掉了一半。

如今,卫星互联网广泛使用的Ka波段已使得卫星通信带宽有了大幅提升。“高速冲浪”的主要障碍就是卫星通信的延迟,也就是说,当你请求“太空WiFi”为你找寻一台服务器地址时,你需要等待的时间会“有点长”。为减少服务的延迟,太空探索技术公司的方案是把卫星放置在比平时低得多的轨道上,这样就可以提升卫星互联网的服务质量。但要想实现WiFi信号的全球覆盖,就必须发射更多数量的卫星。

目前,“星链”项目旨在发射4425颗近地轨道卫星和7518颗极低地球轨道卫星来完成这个任务。如果上述卫星全部发射成功,就能在全球范围内提供与光纤网络相媲美的“冲浪”速度。为数众多的“太空WiFi”卫星遨游天际,不仅点燃了卫星互联网的“星星之火”,也使得频率和轨道资源成为争夺的热点。

“星云”带来的应用风暴

随着“太空WiFi”技术的发展成熟,卫星互联网也势必在全球掀起一场应用风暴。虽然国外目前发展卫星互联网项目的均是商业公司,但可实现全球网络互联的卫星互联网除商业用途外,还具有不可忽视的社会效益及军事运用潜力。

本来,卫星通信具有通信距离远、覆盖范围广、灵活机动、通信容量大等优势,在信息化指挥控制系统中正发挥着不可替代的重要作用。卫星互联网技术一旦投入应用,将赋予传统武器装备平台“改变游戏规则”的全新战力。可以说,谁掌握卫星互联网这个制高点,谁就将牢牢掌控未来战争的主动权。

目前,世界上尚有一半人口无法使用互联网,偏远山区、大漠戈壁等部分区域如今依旧是通信盲区,建立全球性的卫星通信系统是弥补“数字鸿沟”、开展应急救援的重要解决方案。连上“太空WiFi”这个“隐形光纤”网络,可实现语音、视频、数据等多种应用需求的高质量通信。目前正在发展的卫星互联网技术,已经为在飞机上上网提供了条件。

如今,太空早已成为延伸的公共领域,可被人类利用的轨道、频谱等资源也十分有限。国外研究机构与商业资本之所以对“卫星互联网”表现出极大兴趣,背后的动机是想利用“太空WiFi”逐步取代路由器光纤骨干网,进而争夺互联网的控制权。如果在卫星互联网发展中稍微犹豫,就有可能再次错失互联网的接入管制和管理权,这势必对我国互联网信息安全与科技发展产生较大威胁与冲击。

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