卫星互联网:弥合数字鸿沟的良方,还是尚待验证的“科学实验”?
FCC向农村数字机会基金(RDOF)投入92亿美元,SpaceX的Starlink获8.8551亿美元,引发关于卫星互联网能否真正解决数字鸿沟的激烈辩论。支持者认为LEO卫星可覆盖光纤难以到达的地区,反对者则质疑其成本、容量和成熟度。本文综合多方观点,分析技术前景与挑战。

美国联邦通信委员会(FCC)于今年12月拨出92亿美元资金,旨在帮助约1000万农村居民弥合数字鸿沟。在这笔“农村数字机会基金”(RDOF)的分配中,埃隆·马斯克旗下的SpaceX成为最大受益方之一,其星链(Starlink)服务获得8.8551亿美元,但这一决定随即引发广泛争议。
批评者与行业专家对Starlink的成本及其兑现SpaceX宏大承诺的能力表示担忧。尽管面临质疑,该技术仍有望缓解困扰美国农村地区多年的数字鸿沟问题。
“这里的创新之处在于部署大规模网络并服务潜在数百万消费者,”互联网比较与研究机构BroadbandNow主编Tyler Cooper表示,“这部分,我不会说它未经证实,但肯定尚未达到SpaceX所期望的部署规模。”
亚马逊与SpaceX的双重押注
SpaceX为Starlink项目设定了雄心勃勃的目标。公司表示希望部署多达42000颗低地球轨道(LEO)卫星,截至1月已部署1000颗。SpaceX称,利用其火箭,每次可发射多达60颗卫星。
在向FCC提交的监管文件中,SpaceX表示该技术可提供超过100兆比特每秒(Mbps)的网速,包括传统上被互联网公司忽视的农村地区。这一速度可同时满足最多五名用户的常规使用需求。
不过,SpaceX并非唯一涉足LEO卫星互联网的公司。亚马逊通过其“柯伊伯计划”(Project Kuiper)加入竞争,已获准部署3236颗卫星,并承诺投入超过100亿美元建设网络。
用户需在家中安装天线、卫星碟形天线或其他接收器。这些设备通过无线电波与轨道卫星通信,将卫星信号连接到家庭调制解调器。较高轨道的卫星数据传输有时会出现延迟,而LEO卫星能大幅减少这种延迟。卫星之间相互通信并在轨道上分担连接负载,形成网状网络,为客户提供更稳定的互联网服务。
“在理想世界中,我们会推动普遍光纤接入,那将非常棒。不幸的是,这并不现实。”
——Tyler Cooper,BroadbandNow主编
农村地区的可行选择
分析师指出,农村居民最有可能从卫星互联网中受益,尤其是当现有运营商因缺乏商业回报而无法为家庭铺设光纤时。Cooper解释:“光纤建设成本极其高昂,尤其是在农村社区,因为我们要考虑投资回报率。”
新冠疫情期间,这一技术也受到更多关注,疫情凸显了日益扩大的数字鸿沟。与光纤不同,随着技术进步,卫星服务已比过去更加可靠——过去恶劣天气常影响卫星连接。“我们看到更强大的卫星服务,能够穿透天气和云层,”倡导组织Next Century Cities联邦项目政策顾问Ryan Johnston表示,“早期卫星服务在阴天时经常无法接收,但现在,更高频谱段的卫星服务更容易穿透云层。”
技术怀疑与成本问题
尽管卫星互联网潜力巨大,但对该技术以及FCC向SpaceX拨款以在35个州提供服务的决定,仍存在诸多疑虑。互联网公平倡导者面临的主要障碍是服务成本,这可能成为许多潜在客户的拦路虎。
SpaceX的Starlink服务在测试阶段向客户收取499美元初始设备费,之后每月99美元。Johnston认为,这一价格可能令许多农村美国人望而却步。“很多使用此类服务的是低收入农村美国人,”他说,“如果每月要支付100美元,那可能意味着他们要么付宽带账单,要么买 groceries。声称这是唯一选择,是一个重大问题。”
然而,并非所有专家都认同成本担忧。BroadbandNow的研究指出,如果Starlink和Project Kuiper兑现承诺,LEO卫星互联网的加入可通过改善竞争和降低价格,为美国人节省超过300亿美元。
技术本身也面临严重质疑,许多专家称其“未经证实”。在2月由全国农村电力合作协会(NRECA)主办的线上新闻发布会上,反对者提出担忧。NRECA代表参与农村宽带部署的团体,并向FCC提交了书面意见。NRECA首席执行官Jim Matheson在发布会上表示:“我们在RDOF拍卖中使用公共资金,其设计初衷是部署成熟技术,而非为可能无法用真正宽带连接美国人的技术进行研发实验。”
媒体电话会议上的与会者称LEO卫星提供不可靠的服务,并质疑连接速度能否达到承诺水平。全国农村电信合作组织(NRTC)首席执行官Tim Bryan质疑卫星网络和频谱是否足够强大以应对预期用户数量。“我的担忧主要在容量上,不是一两个用户,而是当用户达到2万、3万、4万或5万时会发生什么,因为显然整个国家必须共享同一星座,”Bryan在NRECA新闻发布会上说。
SpaceX发言人拒绝就这些批评置评,转而指出近期社交媒体上称赞Starlink服务的帖子,包括华盛顿州应急管理部使用其服务为野火后重建的城镇提供互联网,以及华盛顿州Hoh部落的类似案例。
“很高兴得到@SpaceX星链互联网的支持,应急响应人员正帮助本月早些时候被野火摧毁的华盛顿州马尔登镇居民重建家园。#wawildfire”
——华盛顿州应急管理部(@waEMD),2020年9月28日
鉴于SpaceX仍在完善其概念验证,Johnston认为FCC在分配资金时过于仓促。“虽然这笔钱绝对需要投入世界,但我认为FCC太快将其交给卫星提供商,”他说,“SpaceX营销其产品的方式相当未经验证,他们看待问题的方式非常有限。”
FCC发言人Anne Veigle驳斥了对RDOF拍卖过程的批评,称委员会“采取了技术中立的方法,允许公司使用不同技术为未服务地区提供宽带”。Veigle指出,项目下一阶段要求所有中标者提交长格式申请,概述其服务计划。“在委员会确定长格式申请完整且符合所有项目要求之前,不会发放任何资金,”她在邮件中表示。
并非万能灵药
目前,卫星互联网能否帮助缩小数字鸿沟仍待观察。事实上,FCC在近期一份关于互联网可用性的报告中表示,“数据可能高估了卫星服务的可用性”。报告续称:“虽然卫星信号覆盖可能使运营商向全国大片地区提供服务,但整体卫星容量可能限制任何特定时间实际订阅卫星服务的消费者数量。”
过去弥合数字鸿沟的虚假承诺也引发担忧。FCC于2015年向CenturyLink和Frontier拨款7.89亿美元,用于扩展农村宽带。但两家公司近期均宣布错过部署截止日期,Matheson称这一进展“令人不安”。
对于地方政府而言,有机会与卫星公司在基站和其他地面基础设施上合作。但倡导组织互联网协会(Internet Society)互联网增长高级副总裁Jane Coffin表示,获得良好互联网的唯一途径是促进竞争,并让当地社区投资自己的网络。宽带公平伙伴关系(Broadband Equity Partnership)的一项调查呼应了这一观点,在18个州超过120名受访者中,70%表示地方经济发展机构可在鼓励本地拥有的网络和基础设施方面发挥关键作用,而非依赖大公司。
“不能只靠现有运营商,”Coffin说,“小型、中型和大型网络都需要具备可用性,相互连接以确保网络能将流量从一点传输到另一点……通过一些小型社区网络,它们可以将流量回程到卫星,或将其流量、连接或电子邮件从基站发送到卫星,在几秒钟内传输到另一颗卫星,再传至另一个国家。”
“我不认为有任何单一技术能解决数字鸿沟,因为这是一个涉及众多层面的问题。”
——Ryan Johnston,Next Century Cities联邦项目政策顾问
Next Century Cities执行董事Francella Ochillo表示,让每个家庭达到25 Mbps速度的目标是崇高的——FCC将其定义为宽带基础速度——但考虑到互联网的重要性,这还不够前瞻。随着物联网设备在未来几年激增,她说这将给网络带来更大压力。“我们必须不断前瞻思考,始终寻找让人们连接的方法,但要以我们未来所需的速度连接,”Ochillo说,“我们需要思考5年、10年后实际需要的速度。”
专家还警告,仅部署LEO卫星等新技术不足以解决国家的数字鸿沟。FCC去年估计,略低于1800万人缺乏宽带,尽管宽带映射被批评未能显示数字鸿沟的全貌。关于让所有人连接宽带的总成本,各方估计不一。当众议院民主党人重新提出《美国基础设施领先法案》(LIFT America Act)时,他们承诺投资近940亿美元以减少数字鸿沟。
Johnston表示,需要采取整体方法,不仅引入新解决方案,还要帮助人们掌握充分利用这些方案所需的技能。“我不认为有任何单一技术能解决数字鸿沟,因为这是一个涉及众多层面的问题,”他说,“有可及性问题、负担能力问题,还有数字素养问题。因此,即使我们能部署最好的卫星服务连接全国每个人,在宣称数字鸿沟已弥合之前,仍需解决所有这些其他问题。”
