深山大海全覆蓋 全球超級“WiFi”還遠嗎

邱晨輝

“進深山、闖荒島、涉沙漠、出大海沒有網絡信號的日子終于要過去了”“上百顆衛星，打造全球無縫覆蓋的超級‘星鏈WiFi”……作為我國正在建設的首個全球低軌寬帶互聯網星座系統，虹云工程的進展備受關注。

近日，中國航天科工二院黨委書記馬杰告訴筆者，虹云工程目前正在進行天地聯調試驗，今年下半年將進行通信應用示范，直接為用戶提供通信服務，這也將是我國第一個低軌寬帶天基互聯網的應用示范。

虹云工程是基于低軌衛星星座而構建的天地一體化信息系統，該工程計劃發射156顆衛星，旨在為全球用戶提供隨時隨地的“星鏈”WiFi互聯網接入。整個工程實施分為3個階段，并計劃于“十四五”完成整個工程的部署，開展正式的運營服務。

馬杰說，虹云工程有望實現“讓全球無縫覆蓋WiFi”的關鍵就在于，用Ka頻段作為用戶鏈路以實現寬帶通信。相對于地球同步軌道衛星，低軌寬帶由于衛星運動，星地波束能否互相指得準、對得正、跟得上至關重要。

2018年12月22日，由中國航天科工二院所屬空間工程公司抓總研制的虹云工程技術驗證星成功發射入軌。截至目前，衛星在軌運行狀態良好。

“多少事，從來急;天地轉，光陰迫。一萬年太久，只爭朝夕。”今年1月7日，虹云工程項目團隊微信群中收到一條這樣的信息，這是一封虹云工程試驗隊員在技術驗證系統首次天地連通通信試驗中通過虹云工程技術驗證星發來的“錦書”。

正如微信“錦書”中所寫的，歷經攻關和試驗，虹云工程技術驗證星終于為低軌衛星互聯網技術和產品研制搭建起了一個空間試驗平臺，標志著我國低軌衛星互聯網系統建設邁出了堅實一步。

據中國航天科工二院25所副所長董勝波介紹，為了讓用戶享受到與家里一樣的上網速度和服務體驗，25所作為虹云工程的地面用戶終端研制單位，設計了固定式和移動式兩型用戶站。

董勝波說，用戶站直接為用戶提供通信服務，設計指標的優劣直接影響用戶體驗。與現有傳統衛星相比，該用戶站可大幅提升通信速率，為用戶帶來更快速的上網服務，同時信號傳輸更加穩定，覆蓋面更廣。

他說，移動式二維相控陣用戶站的收發子陣是最核心也是難度最大的一部分，虹云工程組網衛星在低軌運行后，地面用戶站能否快速準確地在衛星間和衛星內進行極為頻繁的切換，保證高質量通信，就是靠這個子陣來實現。

令人期待的是，這個設計還有望與5G時代發生聯系。董勝波說，這個我國自主研制生產的子陣僅火柴盒大小，易于與飛機、輪船、高鐵等共性布局，也具有低成本價格優勢。該子陣成功研制，可快速推進二維相控陣天線在衛星通信領域的應用，并在不久的將來實現在5G基站中使用。

“我們的夢想和目標就是讓全球實現隨時隨地按需的互聯網接入，為實現高速率、高質量的互聯網應用體驗開辟新的技術路徑。”馬杰說。