美国联邦通信委员会(FCC)于今年12月拨款92亿美元,旨在帮助约1000万农村人口弥合数字鸿沟。其中,埃隆·马斯克旗下的SpaceX公司成为该“农村数字机会基金”(RDOF)的最大受益方之一,为其星链(Starlink)服务赢得了8.8551亿美元,但这一决定随即引发激烈争议。

批评者与行业专家对Starlink的成本及其兑现承诺的能力表示担忧。尽管面临质疑,卫星互联网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,并使其服务数百万消费者,”互联网比较与研究公司BroadbandNow主编泰勒·库珀(Tyler Cooper)表示,“这部分,我不会说未经证实,但肯定尚未达到SpaceX所期望的规模。”

亚马逊与SpaceX的双重押注

SpaceX为其星链项目设定了雄心勃勃的目标。该公司表示,计划部署多达42,000颗低地球轨道(LEO)卫星,截至1月已部署超过1000颗。SpaceX称,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,包括在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。

然而,SpaceX并非唯一布局LEO卫星互联网的公司。亚马逊也通过其“柯伊伯计划”(Project Kuiper)参与竞争,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太空中的卫星通信,将卫星信号连接到家庭调制解调器。在较高轨道上,数据传输有时会出现延迟;而LEO卫星可大幅减少此类延迟。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,为用户提供更稳定的互联网服务。

“在理想情况下,我们会推动普遍光纤接入,那当然很好。但不幸的是,这并不现实。”

——泰勒·库珀,BroadbandNow主编

农村地区的可行选择

分析师认为,农村居民将从卫星互联网中获益最多,尤其是现有运营商因缺乏商业可行性而无法为家庭铺设光纤的情况下。

“在理想情况下,我们会推动普遍光纤接入,那当然很好,”库珀说,“但不幸的是,这并不现实,尤其是在美国这样人口密度差异巨大、地形多样的国家。光纤建设成本极高,尤其是在农村社区,因为我们要考虑投资回报。”

新冠疫情期间,这一技术也受到更多关注,疫情凸显了巨大的数字鸿沟。与光纤不同,随着技术进步和服务可靠性提高,卫星技术已成为更可行的选择,过去恶劣天气可能影响卫星连接的情况已有所改善。

“我们看到卫星服务更加稳健,能够穿透天气和云层,”倡导组织“下一代城市”(Next Century Cities)联邦项目政策顾问瑞安·约翰斯顿(Ryan Johnston)表示,“早期卫星服务在阴天时常常无法接收信号。但现在,我们看到更高频谱段的卫星服务更容易穿透云层。”

对技术及其成本的质疑

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担忧。对互联网公平倡导者而言,一个主要障碍是服务成本,这可能成为许多潜在客户的壁垒。

SpaceX的星链服务在测试阶段向客户收取499美元的初始设备费,之后每月99美元。约翰斯顿表示,这一成本可能令许多农村美国人望而却步。亚马逊则表示,其为柯伊伯计划定制天线可使其“提供小型、经济的客户终端”。

“许多使用这些服务的是低收入农村美国人,”约翰斯顿说,“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,要么买食品杂货。说这是唯一选择,是个严重问题。”

然而,并非所有专家都认同成本担忧。BroadbandNow表示,如果星链和柯伊伯计划兑现承诺,增加LEO卫星互联网选项可通过改善竞争和降低价格,为美国人节省超过300亿美元。

此外,许多专家仍对该技术本身持怀疑态度,称其“未经证实”。在2月由全国农村电力合作协会(NRECA)主办的虚拟新闻发布会上,反对者提出了担忧。NRECA代表参与农村宽带部署的团体,并向FCC提交了书面意见

“我们在RDOF拍卖中使用公共资金,而该计划旨在部署成熟技术,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,”NRECA首席执行官吉姆·马西森(Jim Matheson)在发布会上表示。

媒体电话会议上的与会者称,LEO卫星提供的服务不可靠,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)首席执行官蒂姆·布莱恩(Tim Bryan)质疑卫星网络和频谱是否足够强大,以应对预期的用户数量。

“我的担忧主要在于容量,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,”布莱恩在NRECA新闻发布会上表示。

SpaceX发言人拒绝就这些批评置评,而是引用了近期社交媒体上赞扬星链服务的帖子,包括华盛顿州应急管理部提到其在野火后为城镇重建提供互联网,以及华盛顿州霍赫部落(Hoh Tribe)的帖子。

“很高兴得到@SpaceX星链互联网的支持,应急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,约翰斯顿认为FCC在分配资金给该公司时过于仓促。“虽然这笔资金绝对需要投入,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测试。他们看待问题的方式非常有限。”

FCC发言人安妮·维格尔(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”。维格尔指出,下一阶段要求所有中标者提交长表申请,概述其服务计划。“在委员会确定长表申请完整且符合所有项目要求之前,不会发放任何资金,”她在电子邮件中表示。

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指出,“数据可能高估了卫星服务的可用性”。报告称:“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同时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,用于扩大农村宽带覆盖。但两家公司近期均宣布错过部署期限,马西森称这一进展“令人不安”。

对地方政府而言,有机会与卫星公司合作建设地面基站等基础设施。但倡导组织互联网协会(Internet Society)互联网增长高级副总裁简·科芬(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)的一项调查也呼应了这一观点,在18个州的120多名受访者中,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,因为后者可能缺乏财务可行性。

“不能只靠现有运营商,”科芬说,“中小型和大规模网络需要具备可用性,相互连接以确保网络能承载流量……一些小型社区网络可将流量回程至卫星,或通过基站将连接、电子邮件上传至卫星,在数秒内传输到另一颗卫星,再下行至另一个国家。”

“我不认为有任何单一技术能解决数字鸿沟,因为这个问题涉及太多方面。”

——瑞安·约翰斯顿,下一代城市联邦项目政策顾问

下一代城市执行董事弗朗塞拉·奥奇洛(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,但鉴于互联网的重要性日益增加,这还不够前瞻。随着物联网设备在未来几年激增,她表示这将给网络带来更大压力。

“我们不断向前思考非常重要,始终寻找让人们连接的方式,但要以未来所需的速度连接,”奥奇洛说,“我们需要思考5年或10年后实际需要的速度。”

专家还警告,解决数字鸿沟需要的不只是部署LEO卫星等新技术。FCC去年估计,略低于1800万人缺乏宽带,尽管宽带地图绘制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成本,各方估计不一。当众议院民主党人重新提出《美国未来基础设施领导法案》(LIFT America Act)时,他们承诺投入近940亿美元以减少数字鸿沟。

约翰斯顿表示,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,因为这个问题涉及太多方面,”他说,“有可及性问题、负担能力问题,还有数字素养问题。因此,即使我们能提供最好的卫星服务,连接全国每个人,我们仍需解决所有其他问题,才能说数字鸿沟已经弥合。”