中國明年給太空通網天基Wi-Fi競爭開始了
央視新聞近日報導,我國首個天基互聯網系統“虹雲工程”將於2020 年投入示範應用。據介紹,天基互聯網,就是要把我們平時使用的互聯網搬到太空裡。它是基於100 多顆距地面1000 公里軌道上的互聯網衛星構建,建成後將實現全球無死角互聯網接入服務,覆蓋5G 等地面通信無法企及的地區。
組網完成後,建成後人們將能夠在世界任何角落接入寬帶互聯網,實現隨時隨地瀏覽網頁、高清視頻。
公開資料顯示,虹雲工程是中國航天科工五大商業航天工程之一,旨在構建覆蓋全球的低軌寬帶通信衛星系統。去年底,中國航天科工集團在酒泉衛星發射中心成功發射虹雲工程首顆衛星。這顆衛星經由長征-11運載火箭成功進入預定軌道。
按照計劃,“虹雲工程”將發射156 顆衛星。整個虹雲工程被分解為“1+4+156”三步,該計劃第一步發射第一顆技術驗證星,實現單星關鍵技術驗證。最終在“十四五”末,實現全部156 顆衛星組網運行,完成業務星座構建。
天基互聯網聽起來就很牛逼,那麼現在這個項目發展得如何呢?
美國時間10 月22 日,美國太空探索技術公司(SpaceX)首席執行官埃隆·馬斯克使用“星鏈”(Starlink)衛星,發出了他的第一條推文。
馬斯克發文稱:“通過Starlink 衛星發送了這條推文。”隨後,他又發布了一條稱,“哇,它成功了。”
要說目前進展最快、規模最大的太空互聯網項目,那就是SpaceX 的“星鏈”了。
2015 年1 月,馬斯克宣布SpaceX 計劃將約1.2 萬顆通信衛星發射到軌道,其中1584 顆將部署在地球上空550 千米處的近地軌道,並從2020 年開始工作。這就是雄心勃勃的“星鏈”(Starlink)計劃。
2019 年5 月23 日,美國太空探索技術公司利用“獵鷹9”運載火箭成功將“星鏈”首批60 顆衛星送入軌道,邁出該公司構建全球衛星互聯網的重要一步。
今年7 月,SpaceX 已經將第一批60 顆衛星送上了太空,按照馬斯克的說法,當衛星數量達到400 顆以後,“星鏈”網絡就能實現“較小”的覆蓋範圍,而“可用”狀態則需要至少800 顆衛星。
據SpaceNews 報導稱,SpaceX 公司正計劃在2020 年年中,正式向美國地區的用戶提供太空寬帶服務。該公司的首席運營官Gwynne Shotwell 表示,為了達成這一目標,SpaceX 還需要完成6-8 次的發射任務,每次會將60 顆寬帶衛星帶到近地軌道上。
這些衛星將會在不同軌道平面上運行,並互相通信組成網絡,最終目標是為全球任意地區的用戶提供最高1Gbps 帶寬的網速。
目前,整個“星鏈”項目獲批的衛星數已經達到了12000 顆,遠高於預期數字。就在前不久,SpaceX 又再次向國際通訊聯盟提交了新申請,希望為額外的30000 顆衛星取得通信許可。
如果它們都通過了申請,意味著未來將會有超過四萬顆“星鏈”衛星在近地軌道上運行,要知道,當前全球在軌工作的全部衛星不到2000 顆。如果SpaceX 能夠堅持這一計劃,那麼兩年內“星鏈”衛星數量遠超人類目前發射的所有衛星數總和。
SpaceX 預計,到2025 年,“星鏈”項目建立起的太空互聯網服務能夠為公司帶來每年約300 億美元的營收,對於SpaceX 本身的火箭發射業務也有不少助益。
馬斯克對“星鏈”的盈利前景非常看好。他認為“星鏈”將搶占全球3% 到5% 的電信市場,年收入3 萬億美元。馬斯克說:我們相信這是太空探索技術公司創收的一種方式,將為開發越來越先進的火箭和宇宙飛船提供資金支持。
和SpaceX“星鏈”相近的正是中國航天科工集團的“虹雲工程”,相較“星鏈”計劃,“虹雲工程”的項目規模較小,它計劃發射156 顆衛星,在距離地面1000 公里的軌道上組網運行,構建出一個覆蓋全球的互聯網絡。2018 年年底,“虹雲工程”第一顆試驗衛星已經成功發射升空。
目前虹雲首星在軌運行狀態良好,天地聯調試驗正在緊張進行,2019 年7 月9 日,10 餘名首星研製人員作為首批體驗用戶現場進行WiFi 聯網體驗。體驗人員關閉4G 信號,登陸衛星用戶站的WiFi 熱點。隨著衛星入境,眾人先後成功連上互聯網,共同體驗了高清視頻通話、高清視頻點播、網頁瀏覽、郵件發送等多媒體服務。
2022 年完成星座部署後,虹雲工程將可以提供全球無縫覆蓋的寬帶移動通信服務,為各類用戶構建“通導遙”一體化的綜合信息平台。
虹雲工程以其極低的通信延時、極高的頻率復用率、真正的全球覆蓋,可滿足中國及國際互聯網欠發達地區、規模化用戶單元同時共享寬帶接入互聯網的需求。同時,也可滿足應急通信、傳感器數據採集以及工業物聯網、無人化設備遠程遙控等對信息交互實時性要求較高的應用需求。定位的用戶群體主要是集群的用戶群體,包括飛機、輪船、客貨車輛、野外場區、作業團隊以及一些偏遠地區的村莊、島嶼等。無人機、無人駕駛行業等,都是虹雲工程未來可能服務的行業。
另外,除了航天科工的“虹雲工程”,我國另一大航天集團——中國航天科技也有自己的低軌通信項目,名為“鴻雁”。
“鴻雁”星座預計將在2022 年完成一期60 顆衛星建設布軌,這60 顆衛星會直接服務一帶一路區域。二期將拓展為300 餘顆補網衛星,將寬帶業務也拓展至全球,以服務200 萬移動用戶、20 萬寬帶用戶及近1000 萬的物聯網用戶,並在導航、航空、航海等領域提供綜合服務。
也就是說“鴻雁”首期的60 顆衛星組成的星座被稱作“移動通信星座”,優先滿足打電話的功能,二期完成後,會增加一個“寬帶通信星座”解決上網功能。整個計劃在2024 年後完成。
衛星互聯網項目中美兩國幾乎同時起步,而中國的“虹雲”和“鴻雁”兩套系統各有側重,互相補充,大約在2022 年前後率先建立起以Ka 波段為承載的全球寬帶互聯網衛星星座系統。衛星互聯網是一個需要去積極搶占的陣地,因為軌道和頻段資源有限,國際上採取先到先得的原則,講的就是先聲奪人。在互聯網空前發達的未來,只有我們自己掌握了足夠的資源,才能在下一代互聯網的浪潮中不斷的領先,將命運牢牢把握在自己手裡。