马斯克的星链(Starlink)卫星计划日渐火热,将能弥补偏远地区难以普及的高速网络服务。然而 SpaceX 已发布过无数卫星与火箭发射的照片,却仍未透露太多用户终端的卫星碟形天线设备与地面站设施,可能有人还误以为星链卫星网络即 5G 行动通讯。究竟星链卫星网络如何运作呢?
就连接速度而言,大量分布于低地轨道并以激光连接讯号的 Starlink 卫星传输速度几乎与光纤相当,只是为了确保讯号稳健且能大范围覆盖,1 颗 Starlink 卫星需与附近 4 颗 Starlink 卫星合作,而想提供高速网络服务全球覆盖率,星链计划第一步卫星发射数量就高达 12,000 颗,若成效颇佳,未来还会继续追加至共 42,000 颗。
卫星网络是什么?
卫星网络是指利用低轨卫星作为讯号连接手段的宽频网络服务模式。移动网络服务如 4G、5G 等,乃是靠装置内天线(发射电磁波)连接电信商基地台、基地台再发射电磁波回来以进行无线通讯、上网等功能,而卫星网络是透过卫星接收讯号,换句话说每颗卫星都是一个移动基地站。
但这并不代表星链卫星网络等于无线行动通讯。无论你想从哪里连接卫星网络,系统的基础都相同:用户终端需透过一个天线向卫星传送数据,遍布低地轨道的卫星将数据转传到地面中继站,接着透过全球光纤网络传输出去并抵达服务器(如 Google 云端服务器),新的数据再重新传回地面站、发射回卫星,卫星最后把讯号发射回使用端的天线,然后转成 WiFi 或经有线网络传至其他设备(如你的手机、电脑)。
简单说,想直接用手机 Wi-Fi 连接卫星网络来上传、下载数据是不可能的事情,一定要另搭配天线终端设备。
(Source:Cyber security in New Space/SpringerLink)
Starlink 卫星网络能多快?
大量低轨通讯卫星的好处就是能弥补 5G 基地台的不足。根据公式 f = V / λ(f 代表频率,V 代表波速,λ 代表波长),频率越低波长越长,频率越高则波长越短,由于 5G 传输频率较高,因此波长短且难以穿透固体,需建设更多基地台才能达到一定覆盖率,同一面积内 5G 需要的小型基地台就高出十几倍,建造成本正是阻碍 5G 发展的障碍之一。
此外,现有移动网络地面基地台也难以大量覆盖偏远山区、海上、空中,挖沟、铺设电缆或光纤甚至处理产权纠纷都是巨大成本,碍于基础设施在农村广泛布建之难度,全球目前仍有 35 亿人不能上网、7 亿人没有办法使用通讯服务,光靠 5G 无法达成全球覆盖;但有了卫星网络服务,无论你是身处沙漠还是海上,只要架好天线,都能享受与在家一样顺畅的上网体验。
根据日前 Starlink Beta 私人测试的用户回报,星链卫星网络数据下载速度介于 11~60Mbps,上传速度范围介于 5~18Mbps,延迟时间为 20~94 毫秒(网络讯号从使用端传输到ISP、再从 ISP 返回到使用端所花费的时间),虽然还差光纤固网一点,但正式服务启动后应可再提速。
如果使用传统卫星网络,你的讯号号需先走约 35,000 公里抵达位于地球同步轨道(Geosynchronous Orbit,GSO)的通讯卫星、转发回地面服务器、再发射回卫星、最后回到你手上设备,通常会延迟 500~600 毫秒,这也是为什么有时新闻 SNG 转播镜头前的记者常常会“当机”几秒。
SpaceX 最终目标很明确:下载速率要达到 1 Gbps,延迟时间控制在 20 毫秒内,只有当多数 Starlink 卫星都运行后才能达标。
SpaceX 粉丝拍下 Starlink 卫星的终端天线设备
SpaceX 还没隆重介绍过与 Starlink 卫星连接的地面终端天线设备,结果一名 Reddit 用户前阵子开车经过 SpaceX 位于威斯康辛州的站点时,直接拍下并发布了设备原型的高清照片──照片中像鸡蛋的防护罩就是用来保护内部的卫星碟形天线,天线设备本身就如马斯克自己的形容:插在棍子上的不明飞行物。
对一般生活在都市的人来说,其实用不太到 Starlink 卫星网络,求快还不如用光纤网络,但对那些只有一家互联网服务供应商(ISP)可选择、网速通常只有 1Mbps 的美、加农村居民而言,Starlink 卫星网络可能是他们 2020 年最期待的礼物。
Close-up photos of the @SpaceX #Starlink user terminal at the gateway in Merrillan, WI (44.406,-90.814) have popped up on reddit (https://t.co/YaxwNTAVvw). Appears to feature at least 30° of mechanical elevation tilt but no azimuth rotation. Cable could be Ethernet for LAN & PoE. pic.twitter.com/7uT7FwDv2w
— Megaconstellations
2020-08-26 21:02:00
标签:   资讯头条 kotoo科技资讯 kotoo科技 kotoo科技资讯头条 科技资讯头条 KOTOO商业产经 新闻网 科技新闻网 科技新闻 Kotoo科技新闻网 Kotoo科技新闻网 科技新闻 科技新闻网 新闻网 KOTOO商业产经 科技资讯头条 kotoo科技资讯头条 kotoo科技 kotoo科技资讯 资讯头条 Kotoo Kotoo科技新闻网 科技新闻 新闻网 KOTOO商业产经 科技资讯头条 kotoo科技资讯头条 kotoo科技 kotoo科技资讯 资讯头条