把“基站”建到太空!卫星互联网离我们还有为什么会这样的英语翻译多远?

来源: 搜狐专栏
2024-12-13 17:54:37

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“为什么会这样的英语翻译”把“基站”建到太空!卫星互联网离我们还有为什么会这样的英语翻译多远?

  把“基站”建到太空——

  卫星互联网离我们还有多远

  【记者观察】

  12月5日,我国在太原卫星发射中心以“一箭18星”方式,成功将千帆极轨03组卫星的18颗低轨卫星送入预定轨道。

  这18颗卫星,有一个共同使命——组成“千帆星座”。它们是这个星座的第三批组网星,未来将会有一万多颗星与它们为伴。

  这只是我国正在建设的低轨卫星互联网星座计划之一,还有更多星座正在点亮太空。它们,把通信“基站”建到太空,将为更多人提供互联网服务。

  卫星上网是什么体验

  什么是卫星互联网?一言以蔽之,基于卫星通信的互联网,卫星就是移动的“基站”。

  那么,为什么要通过卫星来上网?

  据国际电信联盟数据,全球仍有大约三分之一的人处于“脱网”状态。将“基站”建在太空的卫星互联网,比传统通信网络覆盖度更广,是让人们“上网”的重要方式——卫星通信可以为偏远地区,以及海洋、航空等传统网络较难接入的区域,提供高速稳定的互联网服务。

  “无论身处沙漠还是海洋,抑或是飞机上,都能享受到与在家里一样的上网体验。”几年前,时任中国航天科工集团“虹云工程”总设计师的向开恒在展望卫星互联网前景时指出,卫星互联网能够实现随时随地的互联网接入,尤其是在高山荒漠、深海远洋等传统移动通信到达不了的偏远地方,更具优势。

  如今,快速发展的卫星互联网,已在一些场景得到实际应用,比如,为汽车、船舶、飞机等交通工具提供网络连接服务。对于普通消费者而言,卫星互联网带来的最直观的变化是,手机没信号时可以打卫星电话。目前,许多手机已支持直连卫星通信服务,通过卫星网络发送图片、语音和短信等。一些企业还面向个人用户,推出了“设备终端+流量套餐”的收费服务。

  通过卫星上网刷视频,是什么体验?

  不久前刚上市的一款卫星互联网上网套餐可提供参考——今年11月,中国卫通推出了高轨卫星互联网上网终端和9GB的卫星上网流量套餐。该上网终端开机2分钟可以自动对星,完成上网操作,最高支持下行40M/s、上行6M/s的卫星带宽,实现语音通话、短视频浏览、上网购物、视频直播等功能。但也不便宜,套餐费用优惠后仍需199元/天。

  专家指出,与5G等地面通信网络相比,当前卫星互联网的网速还不够快,通信时延相对较高,服务费用也不低。相对老百姓日常上网的需求,还有一段距离。但从发展前景来看,这些差距会通过技术进步慢慢弥补,用户使用体验方面,未来与地面网络将不会有太大差别。

  当然,卫星互联网也不会完全取代地面网络,而是形成互补关系。在地面网络信号较好的地方,仍然优先使用地面网络。在地面网络较难覆盖的地方,卫星互联网是一种补充。比如,对于爱好户外旅行和探险的人来说,手机信号不太稳定的野外就很需要卫星互联网服务。

  不仅仅是互补。专家指出,卫星互联网与地面通信网络的融合,是未来移动通信网络的重要发展方向。6G技术的支柱之一就是星地融合,有了卫星互联网的融入,6G可以成为覆盖全球的空天地海一体化网络。

  一个个卫星星座开始组建

  卫星互联网前景很好,但要实现信号好、网速快,必须得成网,发射更多卫星,组建卫星星座。

  以距离地球1000公里的近地轨道为例,卫星绕地球一圈需要100多分钟,如果这个轨道有足够多的卫星一起运行,便可以实现对全球的“无死角”覆盖。也就是说,不管你在哪里,也不管什么时候,始终都有卫星与你保持联系,保证网络信号的稳定覆盖。

  “卫星星座由成百上千颗,甚至数万颗卫星组成;卫星轨道主要是离地球300公里到1400公里之间的低地球轨道;信号覆盖范围广、通信容量大、信号传输延迟低。”北京信息科技大学研究员何善宝指出,面向个人的卫星互联网应具备这些特点。

  根据所处的轨道,卫星可分为高轨和低轨。高轨卫星的轨道距离地面约3.6万公里,运行周期和地球自转周期一致,与地面保持相对“静止”状态,覆盖的地区是固定的,因此建立通信服务比较容易。但因为距离远,信号传输的时延和损耗也不小。相较而言,几百到一千多公里的低轨道卫星,具有传输时延小、链路损耗低等特点,更适合开展卫星互联网。

  目前,美国、英国、法国、俄罗斯、韩国等多国均提出或正在实施卫星互联网组网计划。据统计,截至2023年10月31日,全球申报的卫星互联网星座共52个,其中近地轨道星座46个。其中,最具代表性的可能是美国的“星链”。目前,“星链”已累计发射数千颗卫星,但相对于其4.2万颗的庞大部署计划,只能说是才迈出“一大步”。

  我国也在加快步伐。2020年,我国首次将卫星互联网纳入“新基建”范畴。此外,《“十四五”信息通信行业发展规划》《“十四五”国家应急体系规划》等,对卫星通信和卫星互联网发展作出部署。近年来,多个卫星星座计划先后启动,如航天科技的“鸿雁”星座、航天科工的“虹云工程”、中国电科的“天象”星座、国电高科的“天启”星座等。

  相关统计显示,目前,我国向国际电信联盟申请的低轨卫星数量已达5.13万颗,其中数量超过万颗的星座计划有三个——

  中国星网的“GW星座”共计划发射约1.3万颗卫星,目前已完成技术试验卫星的发射入轨;上海垣信卫星的“千帆星座”未来将打造超过1万颗卫星组网系统,实现全球网络覆盖;鸿擎科技向国际电信联盟提交“鸿鹄三号”星座申请备案,将发射1万颗卫星。这些庞大的星座要部署完成,还需要十来年。

  “低轨卫星星座有望成为新一代全球化信息基础设施。”北京宇航系统工程研究所高级工程师于远航指出。

  抢抓发展空间和技术攻关

  面对不断加入的庞大星座计划,我们如何应对?

  挑战,首先来自越来越紧张的空间资源。在轨道容量和通信频段有限的前提下,全球卫星互联网注定是一场不进则退的激烈角逐。

  国际电信联盟规定,地球低轨道和通信频段资源的获取,遵循“先登先占、先占永得”原则。因此,卫星星座建设存在明显的“先发优势”。

  目前,卫星互联网主要依靠低轨卫星。低轨空间有多大,决定了可部署的卫星数量。一般认为,低轨卫星应距地球300公里到1400公里,或500公里到2000公里之间。如果取最大值,可在300公里到2000公里之间布局卫星。“粗略测算,在同层与跨层星间最小安全距离均为50公里的情况下,最多只有35个轨道壳层,总计可容纳17.5万颗卫星。但考虑到频谱分配等问题,最多只能容纳6万颗卫星。”于远航分析。

  6万,在一个又一个“万颗级卫星星座”的宏图面前,显得捉襟见肘。各国星座计划加起来,规划的低轨道卫星数量早已超过6万颗。而且,越往后,轨道频段资源越少。太空越来越拥挤,星座部署的难度越来越大。

  “为了我国通信领域的独立自主以及相关产业的发展通道考虑,我们需勇往直前,发展自己的互联网星座,抢占低轨卫星频谱资源。”于远航呼吁。

  另一个挑战,来自发射场和运载火箭。

  卫星星座建设带来密集的发射需求,需要更灵活可控的卫星发射技术。目前,国内只有酒泉、西昌、太原、文昌四个发射场,发射场资源较为紧缺。商业航天发射场的重要性越来越凸显,海南、宁波国际商业航天发射场让人期待。

  “很多国家建设卫星互联网星座都受限于发射场的发射能力。”何善宝说,卫星互联网服务需要足够多的卫星同时在轨,因此需要可以灵活使用的商业发射场或者发射塔架,和足够多的大型商业运载火箭批量生产研制能力。

  卫星互联网要用得起,必须降低星座组网成本,地面终端也要实现低成本、小型化。作为成本的“大头”,一旦火箭的制造和发射成本极大降低,卫星互联网的服务费用会变得更容易接受。“可以采用多次重复可利用的运载火箭技术,同时也需要从单个火箭的设计成本、研制成本和系统集成测试成本等多个维度降低成本。”何善宝指出。

  技术挑战不仅仅来自火箭,还有星地融合、云网融合,以及网络安全等。

  目前,卫星与地面网络融合成为5G增强技术和6G技术研究的重点。星地一体化融合的网络架构和相关关键技术,亟待突破。此外,大数据、云计算等与卫星互联网的融合也越来越重要。中国科协发布的2024“十大产业技术问题”,其中之一即“云网融合技术在卫星互联网中的应用”,鼓励广大科技工作者对此集智攻关。

  未来,卫星互联网的触角会伸向我们生活的每一处,其中带来的信息安全和隐私问题,也应提前应对。卫星终端可信接入、卫星加密传输、抗干扰技术等,也是科技工作者需要关注的。

  今年1月,工信部、教育部、科技部等七部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》提出,前瞻布局6G、卫星互联网等关键技术研究。7月,工信部印发《关于创新信息通信行业管理 优化营商环境的意见》提出,有序推进卫星互联网业务准入制度改革;8月,工信部相关负责人表示,我国将聚焦集成电路、工业软件、卫星互联网等领域,更大力度补短板、锻长板、树新板……举措频频,让人对卫星互联网的未来充满信心。

  当然,卫星互联网要好用,还需在应用场景和商业模式上不断突破。

  “需要开辟更多特有的应用场景,例如通信、导航和遥感综合应用场景,为陆地、空中和海洋提供基于卫星的信息综合服务。”何善宝建议。

  (光明日报 本报记者 陈海波)

发布于:北京市
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