以筆為刀

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穀歌全球WIFI上網計劃隻是個夢

(2016-04-04 07:52:48) 下一個


這幾天,一則消息在網上瘋傳:穀歌將通過數百顆衛星向全球提供免費無線網絡服務,任何人隻要有一部由電池供電的路由器般大小的價值不過幾十美元的中繼轉發器,便可以通過帶無線網絡功能的設備上網,許多國家的防火牆就此轟然倒塌。
聽上去很美很激動人心,可惜這是一個夢。
我不想用很多技術原理和術語來解釋它的不可行性,隻用大家都熟悉的衛星電視給大家作一個通俗的說明。
一. 設備的不可行性
"隻要有一部幾十美元路由器般大小的中繼轉發器就可以自由上網收發信息"那是胡扯,好幾個關鍵問題目前無法解決。
1. 下行係統(download)的小型化問題
目前已經成熟的普通用戶的電視衛星係統隻是一個單向係統,負責向地麵的用戶發送信號,等於網絡功能的一半,它不能接受地麵普通用戶的指令。
該係統由通信衛星,地球上行(uplink)站和地麵接收站三部分組成,衛星在空中起中轉站的作用,即把地球上行站發送上來的電磁波信息放大處理後再送到地麵接收站,普通用戶的地麵接收部分,由室外的天線(大鍋)高頻頭和衛星接收機等組成。
到目前還沒有一個衛星公司能向它的普通用戶提供一個路由器般大小的中繼轉發器,而不必安裝蝶型天線。如何使龐大的蝶型天線小型化並且不用安裝在室外,在屋內就能接受到衛星信號仍是一個很困難的技術問題。眾所周知,衛星信號在室內是非常微弱的。
2. 上行係統(upload)的問題
網絡服務是雙向交流的,一般是由用戶提出服務要求-按鼠標(上行),網站提供服務(下行)。衛星電視的服務方是通過強大的地麵上行站或稱中繼站將服務信號送上衛星的,以抵消信號長距離傳遞時的簑減和擴散。而現在的網絡也是通過大型地麵中繼站來加強和過濾噪音信號提供上行和下行服務,許多網絡公司的中轉站和無線塔台就是中繼站。家裏的路由器不過是手機和電腦到家中網絡終端的連接點。這種路由器確實隻要幾十美元,但它的WIFI複蓋麵積直徑隻有幾十米。要把這樣一個路由器升級成能把信號傳送到高空衛星那裏去,其困難不能以道裏計。目前根本沒有這樣小型的家用路由器能強大到可以直接把信號清晰的送到衛星。
許多國家軍隊或船隻同衛星聯係的方式,不是本身裝有強大的發射裝備,就是通過地麵站傳送,而一旦要使用地麵站就離不開政府。即使衛星電話的信號隻是語音這樣簡單,往往也要靠飛機船隻或地麵的中繼站中轉。
二,交通堵塞問題
同有線通信不同,無線通訊是用頻道(波段)來控製交通的,每一頻道都有一個流量問題,幾億人上網難免交通堵塞。目前還沒有能大幅提高頻道流量的辦法,特別是在沒有大型地麵中繼站的情況下。而建築大型地麵站防火牆也就繞不過去了。
三. 幹擾和合法問題
即使以上的問題都能解決,還麵臨信號被幹擾和設備被取締的問題。
無線電波很容易被人為幹擾。現有網絡中繼站和無線通訊中轉塔台雖是用於轉發網絡和無線信號,但也很容易被加裝強大無線幹擾裝置。中繼站和塔台遍布各地,幹擾可以做到全方位複蓋。衛星傳播都使用一定的波段,政府很容易鎖定這一波段進行幹擾。這種幹擾不影響衛星運作和其實的衛星信號,隻是屏蔽需要屏蔽的信號,不讓地麵收到而已。
另外即使你不需要擁有一個能夠發射很強信號的設備,一個功率很弱的設備按照現在的技術也非常容易被探測到。大家一定記得以前北美有一些華人用解碼器看有線電視,這種裝置被電視公司探查到後罰了很多錢。如果政府不容許擁有這種發射器,那麽它們就會被鎖定和沒收。
四. 夢與非夢
當然從穀歌的本意來說,WIFI全複蓋不是個夢。這個計劃不是什麽新玩意,而是幾年前說的"Outernet”計劃。但是這一計劃提供的網絡是單向的。"簡單來說,就是讓一部分人發送的信息可以讓全世界人看到,和“全球人隨意上網”是兩回事。說白了,這個網絡更像是一個wifi廣播,當你調到某個電台時,就可以收聽特定節目,或是接收災難預警信息。至於那些有權發送信息的人,或是廣告商,或是運營商,他們會把信息通過地麵站傳送至衛星,之後這些數據再由衛星傳給支持的設備。"請注意,所有的信息都是通過強大地麵站發送上去的。
長話短說,穀歌的原計劃不是夢,但把它誇張成"全球人隨意上網防火牆倒塌”則是夢。我這樣說,那些曾經欣喜若狂的人一定很失望了。不過我可以給他們吃個定心丸:隨著科學進步,這個問題或遲或早會被解決。
當然這不是現在,也不是最近的將來。

 

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評論
捉刀16 回複 悄悄話 轉一位網友在其它網站的評論:
電台和收音機的關係是一對多,單工,信號發出後不在乎接收器是否能收到,一個廣播信號也不在乎多少接收器接收。

但wifi是根本不同的工作方式,是一對一的概念,盡管可以是異步,即上下行信號不需要同等帶寬,但你要維持對一部接收器的通道不能中斷(盡管在實際操作中並不需要每一刻都維持),這就需要維持必要的帶寬。記得中國第一個通訊衛星不過就是一百多個轉發器,能同時給一百部左右的衛星電話使用。如今最好的衛星大概也不過就是不到一萬個通道,畢竟衛星的天線和頻率有限。

假設一顆Google的通信衛星可以同時轉發上百萬個用戶,那也不過談不上什麼全民使用,理論上也不可能比百萬多,因為還需要保留一部分帶寬用於轉發。費用更是不是普通人能夠負擔的,就與現在的人還不能負擔衛星電話(wifi使用的帶寬比電話的要多上千倍),而寧可使用手機類似。

Google的這個計劃按照如今的技術來看屬於不可行的,隻有等到硬件成本很低的情況下才可能,比如任何人都可以像使用便宜手機那樣使用衛星電話。
iced91030 回複 悄悄話 could be much easier than net data.

also my wife reminds me we also watched satellite TV on the yacht. But that TV has a huge antenna, a pretty big ball over the top deck.

Thank you guys, learned something.
iced91030 回複 悄悄話 OK, now I think this article could be right. Voice data
初當老爸 回複 悄悄話 我對這個新聞也有疑惑,手機可以支持寬帶是因為,手機信號是由基站處理的,一個基站的信號接收範圍也就是幾平方公裏,所以一個基站隻需要有足夠的帶寬支持這幾平方公裏內的手機用戶即可。即使是寬帶信號也隻是這幾平方公裏內的寬帶信號的和而已。
如果換成衛星信號,100個衛星就意味著一個衛星要處理全球人口的1%的寬帶信號的和。這有點無法想象。 除非Google在大部分基站可接受信號的地區仍然適用一半的無線基站(而不是使用衛星),隻在無基站的地方使用衛星。
初當老爸 回複 悄悄話 我對這個新聞也有疑惑,手機可以支持寬帶是因為,手機信號是由基站處理的,一個基站的信號接收範圍也就是幾平方公裏,所以一個基站隻需要有足夠的帶寬支持這幾平方公裏內的手機用戶即可。即使是寬帶信號也隻是這幾平方公裏內的寬帶信號的和而已。
如果換成衛星信號,100個衛星就意味著一個衛星要處理全球人口的1%的寬帶信號的和。這有點無法想象。 除非Google在大部分基站可接受信號的地區仍然適用一半的無線基站(而不是使用衛星),隻在無基站的地方使用衛星。
del_rio 回複 悄悄話 作者講得基本準確,目前技術不能支持幾十美元獨立WIFI路由器直接和衛星進行數字上下通信。
witshanghai 回複 悄悄話 if you know RF, then satellite is not possible for data.

in general, all satellite communication companies have filed Chap 11
捉刀16 回複 悄悄話 兄弟,你說的是語音傳送,radio
什麽的,不是網絡。能上網的手機類型的小型裝置政府和軍隊應該有,但不是一般用戶用得起的。我整篇文章說的都是普通用戶。
iced91030 回複 悄悄話 it was a yacht, and there was no booster. The phone is just a little bigger than normal cell, but with a bigger antenna, but still not much bigger. It had a direct link with satellite. Other than that, ever used satellite radio in your car?

Bro, the tech is there.
捉刀16 回複 悄悄話 你在飛機或船上吧,那上麵都有增強中轉裝置。一些漁船都有接受海事衛星的裝置。
iced91030 回複 悄悄話 I once used a satellite phone in the middle of ocean. How does that work? That is two-way communication w/o land-based booster for sure.
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