将（网络）连接性扩展到尚未提供连接的人群和地区是一项挑战。促进空间解决方案的应用对于改善服务不足和未覆盖地区的接入、可靠性和宽带扩展至关重要。

（译自：gsoasatellite.com/reports_and_studies）

    实现普遍互联互通对于促进社会经济增长、改善基本服务获取和促进全球包容至关重要。

    数十亿人仍无法上网或广大地区网络连接不畅，其原因多种多样，包括无法接入网络、服务费用过高、技术和能力不足、个人设备的可得性和成本问题，以及认为网络内容缺乏相关性等。

    本白皮书着眼于如何解决“网络荒漠”问题，并探讨了创新解决方案和协作策略，以促进全球通信解决方案的发展，连接服务不足和偏远地区，确保没有遗漏。

二、全球互联的挑战

1.  经济差距与收益递减

    移动网络运营商（MNOs）在拓展移动通信覆盖范围方面已取得了重大进展，全球移动通信系统协会（GSMA）的报告称，全球 96%的人口现已接入移动网络。然而，根据对全球人口分布的分析，这一覆盖范围仅集中在世界陆地面积的20%以内。

    将移动网络覆盖延伸至其余未接入网络的4%人口会带来独特的挑战，因为这些人分散在广袤且人口稀少的地区。

图1 -世界人口分布比例与陆地面积之比的分析

（数据来源：联合国）

2. 基础设施费用

    目前，陆地移动解决方案覆盖了96%的人口，其基础设施部署的范围为全球陆地面积的20%。然而，要将这一覆盖范围扩大到99%，就需要将基础设施的覆盖范围扩大一倍，也就是总陆地面积的39%。实现全球移动覆盖更是难上加难，需要大幅增加投资。

    此外，农村和偏远地区的居民稀少导致单位用户的收入显著降低。这使得传统的部署模式在经济上不可行。高昂的运营成本、恶劣的环境条件以及与基础设施部署相关的物流费用挑战，进一步加剧了财务压力。以下是这些农村地区部署移动基站的相对成本。

    在农村地区运营一个移动基站要多花多少钱

图2 - 农村基站部署的相对成本

（数据来源：GSMA 2021）

     如图2 所示，在农村部署（基站）中，主要的成本驱动因素是回程基础设施。光纤网络虽然具有高容量，但每公里造价为 15,000 至 20,000 美元，这使得它们在长距离部署中难以承受，并且对于地形复杂、地处偏远的地区来说也不实用。微波链路提供了更大的灵活性，但仍然受到视线要求和有限可扩展性的限制。由于缺乏经济上可行的平衡点，许多小而孤立的人口聚居区仍然处于断网状态。由于这些聚居区的人口相对较少，常规基础设施投资的不经济性，它们往往无法得到合理的投资回报。

    卫星连接的成本与部署地点和最近（网络）枢纽之间的实际距离无关。这是因为卫星在轨道上运行，并直接与地面的设备和地面站进行通信，确保地球上每个位置（无论其偏远程度如何）都能得到同等的接入。卫星的独特特性以及不同轨道卫星星座新的技术，使其能够实现全球覆盖。

三、天基解决方案

     要克服上述挑战，向未联网人口提供服务，既需要技术创新，也需要利益相关方之间的协作，以最大限度地发挥不同技术的优势。卫星技术的最新进展进一步提升了其能力和效率。本节探讨了综合策略，旨在通过创新解决方案和经济伙伴关系相结合的方式，利用这些技术来缩小连接差距。

 1. 基于卫星的回程链路

    卫星回程传输为克服在偏远和服务不足地区以及无人居住区域部署陆地基础设施所面临的挑战提供了一种有效的解决方法。通过提供独立于地面链路的连接，卫星技术能够在光纤和微波部署成本高昂或在地理上不可行的地区发挥作用。

    卫星回程传输使得在以往被认为经济上不可行且难以到达的地区部署基站，成为可能。通过将这些基站连接到核心网络，卫星解决方案确保能够有效地覆盖人口聚居区。

    对于人口密度极低的地区，其他连接模式提供了可行的解决方案：将卫星回程与小型蜂窝网络或Wi-Fi 接入点相结合，可以实现针对特定社区需求的灵活且可扩展的部署。例如，社区 Wi-Fi 通过与当地企业合作在社区内安装 Wi-Fi 热点，提供了一种经济有效的方式来提供最后一公里连接，同时在本地基础设施方面投入最少。社区参与确保了可持续性，并促进了当地的相关性。

2. 卫星直连设备

    卫星直连设备（D2D）技术完全消除了对地面基础设施的需求，实现了卫星与用户设备之间的直接通信。这一创新对于超偏远地区尤其具有变革意义，因为在这些地区部署任何地面基础设施--无论是回程还是基站--都是不切实际的。随着这些技术的成熟，它们有望重新定义农村和偏远地区连接的经济性。

3. 卫星宽带到户

    卫星宽带通过一个小型终端直接连接用户。卫星宽带的部署既简单又经济。它还可以根据各种用户的需求量身定制，在数小时内连接家庭、农场、学校和医院。这种卫星独立接入方式可以被视为整体连接解决方案组合中的一个关键组成部分，与其它陆地接入选项共同构成这一整体解决方案。

    卫星宽带对家庭的社会经济效益索引

图3 - 卫星通信的社会经济价值

（来源：LS Telcom & VVA 2023）

4. 移动应用

    要实现当今世界始终互联的目标，就需要有超越陆地范围的通信解决方案。对通信服务不断增长的需求表明，人们越来越依赖移动卫星地球站（ESIM）。这些卫星应用使航运公司能够有效地与总部进行整合，访问全船范围的操作软件，监测环境状况，并确保在偏远地区船员的联网需求。它们已成为航运、航空和应急服务等行业的关键组成部分，在这些行业中，实时信息和联网需求至关重要。

5. 物联网应用

    物联网（IoT）应用的迅速扩展是卫星行业的一股变革力量，为农业、物流、能源、渔业和智能城市等行业带来了新的机遇。从监测精准农业中的牲畜和作物健康状况，到跟踪货物和船队在海洋中的移动，卫星支持的物联网解决方案正在通过实时数据收集和分析提高运营效率、降低成本并改善决策，从而提高自然资源的有效利用。随着全球连接需求的增加，卫星和低功耗物联网设备的进步，正在推动可扩展、高成本效益的解决方案。

四、政府与监管机构的关键作用

1. 政策和资金创新

    太空经济显示出巨大的增长潜力，预测显示到2035 年将达到 1.8 万亿美元，平均每年增长 9%。值得注意的是，联合国可持续数字目标（SDGs）中至少有 40% 依赖于地球观测、遥感和全球导航卫星系统，这凸显了空间技术在可持续发展中的关键作用。（*注1）

    政府干预对于缩小农村部署的经济差距至关重要：

技术中立政策：

各国政府和监管机构应制定政策并以规则为指导，通过包容性和基于解决方案的方法来实现普遍连接，而不是强制要求采用光纤到户或5G everywhere等特定技术，或施加人为的性能要求。这种灵活性使利益相关者能够为每个地区选择最具成本效益的解决方案，并使其更加适应需求。

改革普遍服务基金（USF）： 

应重组普遍服务基金，将高收入城市地区的财政资源用于农村互联互通项目。为农村和偏远地区人口提供服务的USF 拨款接收方通常（需要）独立于资金提供方。这些服务提供商必须拥有自主权，为其所在地区选择最合适、最经济可行的技术。(额外的激励措施，如根据额外的覆盖范围降低 USF 缴款，也可以提高系统的效率）。

公私合作伙伴关系：

推广激励计划，将互联互通扩展到农村或偏远地区，这些计划具有技术包容性，并具有可持续商业模式的公私联合项目，可确保项目的长期性。例如，GIGA、智能村、全民互联网等。

这些政策解决方案通过合作实施，可以创建一个可持续的具有包容性的互联互通生态系统，满足当今未联网人口的需求。

2. 普遍服务基金（USF）

    卫星和地面网络的整合为连接创造了新的可能性。通过地球静止轨道（GSO）甚高通量卫星的出现、中低地球轨道（LEO、MEO）卫星星座的部署以及卫星和地面运营商之间的创新商业伙伴关系，空间连接格局正在迅速演变。这些进步意义重大，因为它们使那些仅靠地面基础设施在技术上具有挑战性或在经济上无法部署的地区实现了具有成本效益的可靠通信。

    普遍服务基金是由政府或监管机构用来支持确保公民获得电信、互联网和其他基本服务的举措。将卫星技术纳入普遍服务基金政策可以彻底改变服务的提供方式，使所有人都能获得电信、教育、医疗保健和应急响应等重要服务，而不受地理位置的限制。

    普遍服务基金可以设计为激励地面运营商采用卫星技术，以履行在偏远或服务不足地区的覆盖义务，因为在这些地区，传统的地面解决方案成本高昂或不切实际。因此，政策制定者和监管者应依靠卫星和地面解决方案相结合的方式，以最佳方式实现其普遍服务义务的目标，使最终用户受益。为此，有几种方案可供探索：

财政激励和补贴：

普遍服务基金可以向使用卫星技术的地面运营商提供赠款或补贴，以扩大其服务覆盖范围，特别是向农村、偏远或服务不足的地区。这降低了前期成本，提高了卫星集成的财务可行性。

成本分摊机制：

通过支付与使用卫星回程或卫星宽带服务相关的部分运营费用，USF 可以使卫星技术的整合更具经济吸引力。

监管激励：

政府或监管机构可以制定优惠政策，包括降低税率、监管费用或简化合规要求，帮助运营商在服务不足的地区采用卫星技术，增强卫星解决方案的吸引力。

联合网络模式：

普遍服务基金可以支持开发结合地面和卫星技术的综合网络。资助这些混合模式可使运营商在地面基础设施不可行的地区，通过卫星回程集成建立弹性和可扩展的基础设施。

    因此，通过利用卫星技术，地面运营商可以扩大覆盖范围、降低运营成本并提高服务可靠性，这最终符合普遍服务目标，即在服务不足的地区提高基本服务的可及性。

五、通向普遍连接之路

    弥合数字鸿沟既是技术需要，也是社会需要。普及互联互通对于促进经济机会、提高生活质量、确保没有人在数字革命中落伍至关重要。

    实现普遍互联互通是一个雄心勃勃的目标，但也是一个必要的目标。虽然并非所有挑战都被能轻易克服，但在剩余的陆地上扩展连通性需要合作，并确保有力的监管框架。居住在这些地区的4% 人口代表着尚未开发的人类潜力、创造力和经济机会。

    促进所有技术的使用，激励地面运营商使用更多的卫星解决方案，是改善服务不足地区的连通性、提高服务可靠性和扩大宽带接入的关键战略。

    通过拥抱创新技术、促进跨行业合作和优先考虑包容性政策，利益相关方可以克服实现普遍连接的障碍。

*注1.资料来源"太空： 全球经济增长的 18 万亿美元机遇"。世界经济论坛，2024 年 4 月