如何評價中國航天要全球無死角開放 Wi-Fi(低軌道寬頻移動通信衛星系統)?

據報道中國官方公布了未來低軌道寬頻移動通信衛星系統建設的全新構想。中國航天科工集團(CASIC)主導的這一項目將使用156顆低軌道衛星,為全球開啟Wi-Fi無線熱點,支持高清視頻通話、遠程視頻會議、高清電視直播、飛機通話與上網等功能。無論是茫茫大漠還是洶湧大海,無論是深山老林還是萬米高空,這套系統都能覆蓋到,提供全球無死角服務。
https://m.weibo.cn/status/F6QLWh783?luicode=10000011lfid=2302831639064400featurecode=20000180wm=5091_0010


航天科工的這個156顆低軌道移動衛星星座主要是提供WiFi接入服務,也就是衛星通信。從3點講講該星座的可行性。
1、為什麼要建這個星座
大家最熟悉的現有全球通信衛星星座應該是銥星Iridium了,銥星通過覆蓋全球的77顆衛星,為地球用戶提供語音服務。銥星的初版成形要上溯到上世紀90年代,當時地面移動通信網路遠沒有現在這麼發達,銥星的理念可以說是相當超前。但是,由於地面移動通信網路的快速發展,再加上銥星使用費用較昂貴,很快陷入破產,當然,它現在又活過來了。

銥星雖然覆蓋全球,但是用戶只能打打電話,想要享受高寬頻的服務,還得靠地球同步軌道衛星。但是,地球同步軌道衛星不能覆蓋高緯度地區。

因此,為全球用戶提供高寬頻服務的低軌道移動通信星座就被提出來了。
2、有沒有利潤
目前,在軌運行的衛星中商業通信衛星佔據了38%的比例(2014年數據),通信衛星仍舊是空間飛行器的主流。

說到收入,衛星電視在2014年的收入近950億美元,而衛星音頻是40億美元,衛星寬頻是20億美元。

3、是否可行
目前,全球範圍內在建的低軌道移動通信衛星星座中最有名的應該就是Oneweb了。

Oneweb的投資方陣容強大,覆蓋了軟銀SoftBank、高通Qualcomm、空客防務Airbus、維珍Virgin、可口可樂Coca Cola等。

而Oneweb的老闆維勒並不只有情懷,其創立的為海島國家提供互聯網衛星接入服務的O3b衛星系統已經對外提供正式服務了。

Oneweb的工作原理就是用戶終端通過衛星接入互聯網,而用戶終端又和現有的3G/4G/WiFi等體制實現兼容。舉個栗子,如果你拿著手機處於一個海島,怎麼跟外界通信?首先海島上有正常的移動蜂窩網路,但是僅限于海島,是個區域網,你可以通過手機首先接入移動網路基站,基站再通過連接Oneweb終端中轉衛星後間接接入互聯網。

由於Oneweb衛星的高速移動性,傳統的固定天線已經不適合用於此。Oneweb終端的天線採用相控陣形式,天線可以隨著衛星移動,調整其發射信號的方向,保持與衛星的連通。

而傳統的地球同步軌道衛星,由於衛星相對地靜止,其用戶終端天線一般也是固定不需要調節的,但是一旦指定某個方向後就不可變。

很多人聽到衛星WiFi的時候以為衛星用的頻率是和地面我們用的WiFi是一樣的,其實不是,衛星WiFi通常用的頻率較高,這樣才能把衛星帶寬提上去。而對於低軌道移動通信衛星星座來說,技術上實現沒問題,但是最重要的要有頻率資源。Oneweb已經拿到了國際電聯ITU登記的頻率,用戶終端跟衛星通信主要是12GHz左右的Ku頻段,而地面站跟衛星通信主要是Ka頻段。並且,Oneweb已經在今年拿到了美國聯邦電信管理局FCC頒發的該頻率下運營執照。

同時,Oneweb的首批次衛星已經在空客防務的廠房裡進行生產了,預計2018年就可以發射。而發射的火箭採用的是亞馬遜Amazon老闆貝佐斯成立的藍色起源BlueOrigin公司的火箭。

不知道航天科工的這個規劃中的星座有沒有拿到相關頻率,是否可行,大家可以通過與Oneweb對比,判別下。


有競爭就是好事情,參與者越多,競爭會更激烈,技術的發展會更快,消費者就能得到更好的服務和更合理的價格。想當初第三代GPS遲遲無法上線,美帝一直說技術難度高,需要時間。前幾年中國北斗完成實驗以後,明顯GPS的發展速度加快了嘛。

由於微波的傳輸特性,通過建設地面基站來實現廣泛覆蓋是非常不划算的,而衛星來實現則非常划算。車載設備可以有更大的功率來完成與衛星的通信,通過車載放大器可以大大降低覆蓋的成本,補充中波和短波的空白。

同時衛星不容易受到地面自然災害的影響,是更加可靠的通信方式,對於災害應急非常有價值。現在的衛星通信需要比較複雜的天線,體積比較大,這個項目可以降低天線的體積,更加便攜。


正好與現在所做課題有關,淺談一下吧。個人總體感覺:意料之中,拭目以待。

先看看競爭對手吧。正如其他答案里所說,類似星座里目前最著名的應該就要算 Iridium(銥星)和 OneWeb 了。

  • Iridium:大名鼎鼎的銥星,活生生拖垮了摩托羅拉。不過現在過得還可以,已經在建造能提供上網服務的下一代星座 Iridium NEXT 了。下一代星座還是 66 顆衛星,已經發射了 3 次、共計 30 顆星;第 4 次發射計劃在 12 月 22 日由 SpaceX 發射,一箭十星。總共計劃發射 8 次,將上一代 66 顆衛星全部替換。軌道高度 780 公里,L 波段,上行 512 kbps 下行 1.5 mbps。
  • OneWeb: @哆啦A攻城獅 說得已經很全了,得到眾多大公司撐腰。648 顆星組成,現在又計劃再增加 1972 顆星。計劃於明年初進行第一次發射,一箭十星。軌道高度 1200 公里,Ku 波段,上行不明下行 50 mbps。
  • SpaceX:SpaceX 除了幫別人發射之外也提出了自己的低軌通信衛星星座計劃。總共 4025 顆星,不知道什麼時候開始建造發射。軌道高度可能是 1100 公里,可能是 Ka 波段,上行不明下行 「gigabit level」(n gbps)。
  • 三星:三星美國研究中心在 2015 年發表一篇論文提到了自己的星座計劃,~4000 顆星,其他不明。同樣不知道什麼時候開始建造發射。

其實航天科工集團在 2015 年就提出過這個星座計劃(「幸福之星」 或 「福星」),最初說是 49 顆星,後來改成 156 顆星,軌道高度 1000 公里。軌道高度和競爭對手們差不多,但是衛星數量少出一個數量級(倒是比銥星多很多)。不知道星座具體如何設計、網路設計性能如何,觀望期待中。

為什麼大家都在設計低軌衛星通信網路?

低軌(Low Earth Orbit, LEO)一般定義為 200 - 2000 公里高度的衛星軌道。大家通常認為衛星太高,通信延遲會很高;但低軌不一樣。以低軌的上限 2000 公里為例,從地面到軌道的信號傳輸時延只有 6.67 ms,往返也不過是 13 - 14 ms;目前提出的星座軌道高度都在 1000 公里左右,信號傳輸時間更要減少一半(不考慮信號處理時間等因素,只考慮信號傳輸)。

為什麼低軌衛星通信網路要那麼多衛星?

不嚴謹地說,同一顆衛星軌道越高、覆蓋地面的面積越大。理論上地球同步軌道(Geostationary Orbit, GEO)上只需三顆星就能覆蓋全球。但是 GEO 的高度是 35786 公里,是 LEO 上限的 17 倍還多。不難想像,每顆 LEO 通信衛星能夠覆蓋到的地面面積要比傳統的 GEO 通信衛星小得多。再加上帶寬等因素,每家的星座中衛星數量就多到嚇人了。

用這樣的衛星網路上網會不會很貴?

不一定。這些星座基本都是使用小衛星組成的,流水線生產,與傳統大衛星相比生產速度快、製造成本低。再加上一箭多星技術和 SpaceX 這樣的商業發射公司的加入,單顆星的成本會比大家想像的低不少。整體成本可能不低,但如果真的能提供那麼好的網路、讓全球那麼多用戶享受服務的話,從客戶身上均攤出的成本可能不會很高,從而服務價格可能也不會很高。

紙面上的數據都是美好的,如果未來幾年真的建成了能資費低廉、高速上網、全球覆蓋的低軌衛星通信網路的話,對全人類也是一件好事。


既然是覆蓋全球,那麼必然是面向全球用戶。如何跟外國的用戶解釋上不了facebook,youtube等網站的問題?


不能訪問不存在的網站,沒意思…
即使全球開放,又有什麼意義?


這星座計劃目前忽悠成分大過實際,1)頻率和軌道位置協調的問題,目前低軌全球星座系統基本已經被西方几個正在實施的計劃瓜分完畢,要見縫插針,避免干擾率先實施的系統幾乎不可能;2)正如破產的銥星,全球星一樣,難以避開進入各個國家市場所面臨的衛星通信牌照壁壘問題 , 當年美國也最終撬不開躲不過折戟沉沙,3)終端設備的可移動化,小型化,低成本化是最終成敗關鍵,而且還要可以像GPS一樣有同時跟蹤幾顆衛星的能力,目前國外幾家電控天線廠家對此看法都普遍悲觀,國內還尚未有此類終端的原型機出現。舉國之力搞個大白象工程沒啥意義,要真正做到有經濟效益,靠科工大院而沒有民用支持恐怕都是痴人說夢。


其實,谷歌也有類似的計劃,其實用衛星的成本高昂,遠不如用大翼展的太陽能飛行器,或者用熱氣球,這個在技術上並不困難,而且成本也相對低廉。這個弊端是無法在中國以外的國家放飛大翼展飛行器和飛機。另外,如果實用小衛星,也不是不可實現,其實近地衛星發射將來不需要通過長征系列火箭從發射基地發射,可以用大飛機等平台發射。那些說用戶少和沒有經濟效益的回答者,不要忘了,在很遙遠的山村,有幾個用戶?一個村才貢獻多少電話費?你不還得把電線杆架上去,不一樣建個基站?某些人真的誇大了這個工程的難度和費用。就跟當年質疑北斗導航系統和質疑一帶一路一樣。可以說,這些人,目光短淺。說wifi速度不如4G的,那你怎麼在全球建設4G?這是政治輸出,對全球施加影響力的懂伐?


記得谷歌之前也宣布過類似的計劃


就一個問題:衛星數量太少。
要保證寬頻,信號發射肯定有方向性而且要低軌,單顆單次能蓋多大範圍?156顆估計是不夠,要麼拿著手機追著衛星跑,要麼咱幾分鐘斷次線。
*

我這裡有個方案,靠譜!咱學鴿子衛星,數量上增加個1000倍,軌道要低點兒再低點兒。成本可控,咱有華強北。太陽能電池板+鋰電+假基站,砸一鐵殼裝進去,只要998!重量限5kg,一箭千星不是夢。軌道也甭算了,咱天女散花,隨便飛,總有一顆方向對著您。失效快掉得快,不要緊,咱每月補一次星。衛星火箭冠名權全球發售,補貼運營成本。發射沒窗口問題,時間可靈活安排,您可以定製求婚生日手術當日紀念發射,超級大煙火哦。

……………………………


鄰居:這特么得多大輻射啊,抗議!

計劃卒。


聽說要推倒重來啊


能打開谷歌了嗎


信息社會,上我的網,

你幹啥,

你在哪,

想想都可怕

資源即錢或,,,


要經費


好東西。

如果能無限制訪問國際互聯網,估計用戶會很多。


所以只能上中央一和百度吧?


是不是又是科工放的衛星……前幾天航天科工經費還沒要夠啊?


在譴責完美帝壟斷互聯網伺服器之後,中特帝決定壟斷wifi了?????
有一種「美國警方在勸阻男子放下槍支無效後,果斷擊斃了該名持槍意圖自殺的男子」一樣微妙的感覺。


摩托羅拉的銥星計劃等覺得很贊


心比天高 命比紙薄


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