卫星互联网：弥合数字鸿沟的良方，还是“科学实验”？

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1000万农村地区居民弥合数字鸿沟。SpaceX成为该“农村数字机会基金”（RDOF）的最大受益者之一，其Starlink服务获得了备受争议的8.8551亿美元资助。Starlink利用低地球轨道（LEO）卫星提供互联网接入。

这一决定迅速引发强烈反弹，针对FCC和卫星互联网技术的批评如潮水般涌来。反对者和行业专家对Starlink的成本及其兑现SpaceX宏大承诺的能力表示担忧。尽管技术面临质疑，但它仍有潜力遏制困扰美国农村地区多年的数字鸿沟。

“新颖之处在于部署大规模网络并服务数百万消费者，”互联网比较与研究公司BroadbandNow主编Tyler Cooper表示。“这部分，我不会说它未经证实，但肯定是我们尚未看到SpaceX所期望的那种规模部署。”

亚马逊与SpaceX的双重押注

SpaceX为其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并非唯一关注LEO卫星互联网的公司。亚马逊也通过其Project Kuiper计划加入竞争，已获准部署3236颗卫星，并承诺投入超过100亿美元建设网络。

用户将在家中安装天线、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。在较高轨道卫星中，数据传输有时会出现延迟；LEO卫星则消除了大部分延迟。

卫星在轨道上相互通信并共享连接负载，形成网状网络，为客户提供更稳定的互联网服务。

“在一个完美的世界里，我们会推动普遍光纤接入，那将很棒。不幸的是，这不现实。”

——Tyler Cooper，BroadbandNow主编

农村地区的可行选择

分析师认为，农村地区居民将从卫星互联网中获益最多，尤其是现有提供商因缺乏商业可行性而无法为家庭铺设光纤。

“在一个完美的世界里，我们会推动普遍光纤接入，那将很棒，”Cooper说。“不幸的是，这不现实，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，因为我们谈论的是投资回报。”

这项技术在新冠疫情期间也受到更多关注，疫情凸显了数字鸿沟的严重性。与光纤不同，随着技术进步和服务可靠性提高，卫星技术已成为比过去更可行的选择——过去恶劣天气可能影响卫星连接。

“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。“卫星服务刚起步时，很多时候，如果是阴天，你可能无法接收服务。但现在，我们看到在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提供资金在35个州提供服务的决定仍存在许多担忧。互联网公平倡导者的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Starlink服务在测试阶段，客户需支付499美元初始费用，之后每月99美元。Johnston表示，这一成本可能对农村美国人构成障碍。亚马逊则表示，其为Project Kuiper定制设计的天线可使其“提供小型、经济实惠的客户终端”。

“许多使用这些服务的人是低收入农村美国人，”Johnston说。“如果我们说每月100美元才能获得服务，这可能就是他们支付宽带账单或当月购买食品杂货之间的差别。说这是唯一选择是一个重大问题。”

然而，并非所有专家都同意成本担忧。BroadbandNow表示，如果Starlink和Project Kuiper兑现承诺，将LEO卫星互联网引入市场，通过改善竞争和降低价格，可为美国人节省超过300亿美元。

然而，围绕技术本身的重大质疑依然存在，许多专家将其贬为“未经证实”。反对者在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提出担忧，该协会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，其设计初衷是部署成熟技术，而不是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Jim Matheson在新闻发布会上表示。

媒体电话会议上的与会者表示，LEO卫星提供不稳定的服务，并质疑连接速度是否能如承诺般快。全国农村电信合作协会（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。

“我的担忧主要在于容量，不是一两个用户，而是当达到2万、3万、4万或5万用户时会发生什么，因为显然你必须在全国范围内共享同一星座，”Bryan在NRECA新闻发布会上表示。

SpaceX发言人拒绝就这些批评置评。相反，该发言人指出了近期社交媒体上赞扬Starlink服务的帖子，包括华盛顿应急管理部提到其在野火后重建城镇中提供互联网，以及同样位于华盛顿的Hoh部落的帖子。

很高兴得到@SpaceX的Starlink互联网支持，应急响应人员正帮助居民重建本月早些时候被野火摧毁的华盛顿州马尔登镇。#wawildfire pic.twitter.com/xUSQOjcT4T

——WA应急管理（@waEMD），2020年9月28日

鉴于SpaceX仍在寻求完成其概念验证，Johnston表示，FCC在分配资金给该公司时做出了仓促决定。

“虽然这笔钱绝对需要投入世界，但我认为FCC有点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。他们看待它的方式非常有限。”

FCC发言人Anne Veigle驳斥了对其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将宽带带到未服务地区”。

Veigle指出，该计划的下一阶段要求所有中标者提交一份长式申请，概述其提供服务计划。“在委员会确定长式申请完整并满足所有计划要求之前，不会发放任何资金，”她在电子邮件中表示。

并非银弹

目前，卫星互联网能否帮助缩小数字鸿沟仍有待观察。事实上，FCC在最近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”。

“虽然卫星信号覆盖可能使运营商能够向全国大片地区提供服务，但整体卫星容量可能限制在任何特定时间实际订阅卫星服务的消费者数量，”报告继续指出。

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，用于将宽带扩展到农村美国。但两家公司最近宣布错过了部署期限，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地面基站和其他基础设施上合作。但倡导组织互联网协会互联网增长高级副总裁Jane Coffin表示，获得良好互联网的唯一方法是促进竞争，并让当地社区投资自己的网络。

宽带公平伙伴关系的一项调查呼应了这一观点，在18个州的120多名受访者中，70%表示地方经济发展机构可以在鼓励本地拥有的网络和基础设施方面发挥关键作用，而不是依赖大公司，因为大公司可能在经济上不可行。

“不能只是现有运营商，”Coffin说。“小型、中型和大型网络需要具备可用性，以互连确保其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，或将流量、连接或电子邮件从基站发送到卫星，并在几秒钟内传输到另一颗卫星，再到另一个国家。”

“我不认为有任何单一技术能够解决数字鸿沟，因为这是一个多层面的问题。”

——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，因为FCC将其定义为宽带的基础速度，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，她表示这将给网络带来更大压力。

“我们不断前瞻思考非常重要，我们始终在寻找让人们连接的方法，但要以我们明天所需的速度连接人们，”Ochillo说。“我们需要思考五年和十年后我们实际需要的现实速度。”

专家还警告，解决国家数字鸿沟需要部署LEO卫星等新技术之外的更多努力。FCC去年估计，略低于1800万人缺乏宽带，尽管宽带映射因未能显示数字鸿沟全貌而受到批评。

关于让所有人连接宽带互联网的成本，估计各不相同。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，不仅关注引入新解决方案，还要帮助教授人们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够解决数字鸿沟，因为这是一个多层面的问题，”他说。“存在可及性问题、负担能力问题，还有数字素养问题。因此，即使我们能够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。”