全球超级“WiFi”还远吗

编者按：本文来自“中国青年报”，作者：邱晨辉；36氪经授权转载。

“进深山、闯荒岛、涉沙漠、出大海没有网络信号的日子终于要过去了”“上百颗卫星，打造全球无缝覆盖的超级‘星链’WiFi”……作为我国正在建设的首个全球低轨宽带互联网星座系统，虹云工程的进展备受关注。

近日，中国航天科工二院党委书记马杰告诉记者，虹云工程目前正在进行天地联调试验，今年下半年将进行通信应用示范，直接为用户提供通信服务，这也将是我国第一个低轨宽带天基互联网的应用示范。

虹云工程是基于低轨卫星星座而构建的天地一体化信息系统，该工程计划发射156颗卫星，旨在为全球用户提供随时随地的“星链”WiFi互联网接入。整个工程实施分为3个阶段，并计划于“十四五”完成整个工程的部署，开展正式的运营服务。

马杰说，虹云工程有望实现“让全球无缝覆盖WiFi”的关键就在于，用Ka频段作为用户链路以实现宽带通信。相对于地球同步轨道卫星，低轨宽带由于卫星运动，星地波束能否互相指得准、对得正、跟得上至关重要。

2018年12月22日，由中国航天科工二院所属空间工程公司抓总研制的虹云工程技术验证星成功发射入轨。截至目前，卫星在轨运行状态良好。

“多少事，从来急；天地转，光阴迫。一万年太久，只争朝夕。”今年1月7日，虹云工程项目团队微信群中收到一条这样的信息，这是一封虹云工程试验队员在技术验证系统首次天地连通通信试验中通过虹云工程技术验证星发来的“锦书”。

这之后，虹云工程项目团队又完成了多次全系统、全流程互联网业务通信功能试验和多用户站入网通信试验，均取得成功。

正如微信“锦书”中所写的，历经攻关和试验，虹云工程技术验证星终于为低轨卫星互联网技术和产品研制搭建起了一个空间试验平台，标志着我国低轨卫星互联网系统建设迈出了坚实一步。

据中国航天科工二院25所副所长董胜波介绍，为了让用户享受到与家里一样的上网速度和服务体验，25所作为虹云工程的地面用户终端研制单位，设计了固定式和移动式两型用户站。

董胜波说，用户站直接为用户提供通信服务，设计指标的优劣直接影响用户体验。与现有传统卫星相比，该用户站可大幅提升通信速率，为用户带来更快速的上网服务，同时信号传输更加稳定，覆盖面更广。

他说，移动式二维相控阵用户站的收发子阵是最核心也是难度最大的一部分，虹云工程组网卫星在低轨运行后，地面用户站能否快速准确地在卫星间和卫星内进行极为频繁的切换，保证高质量通信，就是靠这个子阵来实现。

令人期待的是，这个设计还有望与5G时代发生联系。董胜波说，这个我国自主研制生产的子阵仅火柴盒大小，易于与飞机、轮船、高铁等共性布局，也具有低成本价格优势。该子阵成功研制，可快速推进二维相控阵天线在卫星通信领域的应用，并在不久的将来实现在5G基站中使用。

马杰透露，今年还将开展业务试验卫星研制工作，力争2020年完成虹云工程业务试验卫星发射。同时位于武汉的国家航天产业基地也即将开工建设，拟通过全业务系统的新型研制模式，满足年产卫星100颗以上的能力，为“十四五”完成整个星座部署提供保障。

“我们的梦想和目标就是让全球实现随时随地按需的互联网接入，为实现高速率、高质量的互联网应用体验开辟新的技术路径。”马杰说。