- FCC雙拳出擊,破舊規釋頻譜 -
作者 | 錢立富
衛星互聯網“太空大戰”愈演愈烈!
在中國,低軌衛星互聯網星座建設穩步推進?!扒Х亲蹦壳耙殉晒ν瓿晌鍌€批次的組網衛星發射,標志著其部署工作全面進入常態化發射組網階段。同時,由中國星網集團牽頭打造的“GW星座”也在不久前完成了衛星互聯網低軌03組衛星的發射任務,實現了項目的第三次密集部署。
美國同樣動作頻頻。美國聯邦通信委員會(FCC)近日宣布,計劃釋放超過20000MHz的頻譜資源,這一規模甚至超越了當前衛星系統可用的全部頻譜總量,以支持低軌衛星(LEO)和下一代衛星寬帶服務的發展。在此之前,FCC還啟動了一項旨在改變已有幾十年歷史的衛星功率限值的行動,推動低軌衛星互聯網覆蓋更完善、范圍更廣。
另外,歐盟在去年底也宣布將斥巨資打造自己的衛星互聯網系統。全球主要經濟體正加速布局衛星互聯網,這不僅涉及商業利益,更與安全相關。
01
欲突破功率限值
衛星通信的出現早于移動通信和光纖通信,至今已有整整70年歷史。
發展初期,地球同步軌道(GSO)衛星曾“獨占”太空。它們運行在距地面約3.6萬公里的軌道上,繞行周期與地球自轉同步,因此相對地面保持“靜止”,覆蓋區域相對固定,易于建立通信服務。隨后,非地球同步軌道(NGSO)衛星出現,包括低地球軌道(LEO)衛星和中地球軌道(MEO)衛星等。
圖源:unsplash
由于GSO星座與NGSO星座需共享頻譜資源,頻率干擾問題成為必須解決的挑戰。為了保障“先行者”GSO衛星通信質量穩定,也讓“后來者”NGSO星座獲得必要的頻率資源,20世紀90年代,相關國際組織制定了相應規則。“其中關鍵的一點,是要求NGSO星座系統滿足特定的等效功率通量密度(EPFD)限值。簡而言之,就是對衛星的發射功率施加了限制”,國內一家衛星互聯網企業的技術總監解釋道。
隨著以Starlink(星鏈)為代表的低軌衛星互聯網熱潮興起,馬斯克對這項“歷史規則”表達了不滿。尤其是在宣布推出手機直連衛星(DTC)服務后,他屢次尋求突破現有框架的機會。因為,若不突破現行規則對LEO衛星功率的限制,其手機直連衛星服務將僅限于短信文本,無法提供語音和數據上網功能——這自然是這位“科技狂人”所無法接受的。
2025年3月,馬斯克終于得償所愿。美國聯邦通信委員會(FCC)為其開了“綠燈”,允許SpaceX突破現有功率限值,以更高功率提供手機直連衛星服務,從而增強美國各地的網絡連通性。
圖源:unsplash
然而,FCC的意圖并不僅限于支持SpaceX一家公司。今年4月底,FCC啟動了對衛星頻率資源共享規則及衛星功率限值的審查,目標明確指向打破現有框架。FCC主席布倫丹·卡爾(Brendan Carr)指出,20世紀90年代設定的功率限值“損害了衛星寬帶業務,導致信號質量下降、覆蓋范圍縮小,并增加了與其他衛星系統共享頻譜的難度?!?/p>
FCC此舉旨在為美國的太空互聯網鋪設道路,使其發展得更快、更強大。
02
FCC“豪擲”20000MHz頻譜
FCC近期打出了一套“組合拳”。繼4月底啟動對衛星頻率資源共享規則及衛星功率限值的審查后,5月下旬又啟動了一項新程序,計劃釋放超過20000MHz的頻譜資源,用以支持低軌衛星(LEO)和下一代衛星寬帶服務的發展,鞏固美國在太空領域的領導地位。
FCC宣稱,這20000MHz的頻譜資源總量,甚至超過了當前可用于衛星寬帶服務的所有頻譜之和。為此,FCC就開放使用以下四個頻段征求公眾意見:12.7-13.25 GHz、42.0-42.5 GHz、51.4-52.4 GHz 以及 W波段(92.0-94.0 GHz、94.1-100 GHz、102.0-109.5 GHz 和 111.8-114.25 GHz)。
為何選定這些頻段?FCC在其新聞稿中解釋:多年來,過時的法規限制了衛星在12.7 GHz 頻段的應用;42 GHz頻段是目前少數仍未被分配的頻段之一;52 GHz頻段目前沒有獲得許可的商業用戶;而W波段能提供千兆級容量,且目前基本處于閑置狀態。
FCC還提到,由于12.7 GHz和42 GHz頻段緊鄰衛星網絡主力使用的Ku波段和V波段頻率,曾考慮將其用于地面通信。但如今,為了應對衛星互聯網和商業航天面臨的頻譜緊缺挑戰,FCC改變了此前的想法。
對于通信技術發展而言,頻譜資源是寶貴的“糧草”。美國此舉,或許是汲取了5G發展過程中的教訓,意圖通過在衛星互聯網領域大手筆釋放頻譜資源,確保其全面領先地位。
回溯2019年4月,美國率先商用5G,比我國早了約半年。然而事實證明,盡管“搶跑”,但其5G的發展速度和質量卻不及我國。一個重要原因在于頻譜資源分配:我國為三家運營商分配了充足的中頻段頻譜,兼具覆蓋能力與性能優勢,使得5G網絡規模和用戶規模得以迅速提升。反觀美國,初期押注毫米波戰略效果不佳,后續轉向中頻段建設5G時,又因種種因素導致中頻段資源的釋放過程并不順暢。
03
“三國殺”局面形成
“美國在衛星互聯網領域本就處于領先地位。從FCC近期采取的一系列行動來看,其發展衛星通信和衛星互聯網的決心非常堅定?!鄙鲜黾夹g總監表示。
該人士介紹,國內低軌衛星互聯網尚處于組網建設階段,距離普通用戶大規模使用仍需數年時間?!澳壳爸饕劳懈哕壐咄啃l星,例如亞太6D等,為用戶提供衛星上網服務?!彼a充道。
反觀美國,發展勢頭強勁。就在6月4日,SpaceX使用獵鷹9號火箭成功將27顆星鏈衛星送入近地軌道。此次發射后,星鏈全球在軌組網衛星總數已達8827顆。
圖源:unsplash
與此同時,星鏈的服務版圖正在加速擴張。韓國科技部于5月30日宣布正式批準星鏈在韓提供衛星互聯網服務。另據外媒報道,SpaceX已收到印度電信部(DoT)發出的意向書,獲得在印度有條件提供衛星互聯網服務的初步批準。目前,星鏈的服務已覆蓋全球70多個國家和地區。
歐洲也正積極加入這場衛星互聯網的“太空競賽”。2024年底,歐洲航天局宣布歐盟將斥資逾100億歐元建設IRIS2通信衛星系統。該系統由中地球軌道衛星、低地球軌道衛星及地面設施構成,預計于2030年初投入運營。歐盟強調,衛星互聯網的安全性和自主可控至關重要。
“正如衛星導航系統的發展歷程,建設衛星互聯網不僅出于商業考量,更是國家安全的需要。如今,主要經濟體都在此領域加速發力。”上述人士總結道。
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本文轉載自“IT時報”,原標題《中美歐衛星互聯網 “太空大戰”愈演愈烈》。
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