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无需直连卫星:M2G架构融合 Mesh‑卫星网络,重塑物联网接入太空模式

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-10-12

Fractal Antenna 推出 M2G 网状网‑网关架构,响应 FCC 非授权频谱卫星通信新规,通过网关节点汇聚 900MHz、2.4GHz、5.8GHz 地面 Mesh 网络流量再回传低轨卫星,避免海量终端直连卫星,拟 2028 年后开展在轨试验。

软件无线电技术完美契合 M2G 网关的设计诉求:其一,SDR 宽带可重构射频能力,单套硬件即可同时适配多个频段,完成地面 Mesh 信号接收汇聚,又可通过软件切换波形、调制参数,完成面向 LEO 卫星的上行信号处理,解决多频段异构网络共存的硬件复杂度问题;其二,面对各类通信协议持续迭代的技术趋势,SDR 可通过软件升级适配新规与新波形,不必改动硬件,为 M2G 架构的监管适配、在轨迭代预留技术空间;基于软件无线电在网关端集中完成信号调制解调,降低海量物联网终端硬件改造压力,是空地一体化物联网网关的优选实现路径。

Fractal Antenna Systems分形天线系统公司对外公布网状网络‑网关(Mesh-to-Gateway,M2G)架构,该系统将地面 FCC 第 15 部分无线网状网络与直连终端(D2D)低地球轨道(LEO)卫星通信能力相结合。

该架构拥有多项已授权及待审批专利,旨在拓展 FCC第 15 部分网络的覆盖范围,同时无需每一台终端设备都维持卫星直连链路。

(注:FCC Part 15 是美国联邦通信委员会的一个法规章节,规定了免许可(ISM)频段设备的发射限制,如 WiFi、蓝牙、ISM 物联网模块等。

)

本次发布的背景,是美国联邦通信委员会(FCC)于 2026 年 8 月 6 日发布的《拟议规则通告(NPRM)》,通告标题为《释放非授权频谱,赋能终端直连卫星》。

新规提案允许部分非授权无线频段用于卫星通信;提案覆盖 2.4GHz 与 5.8GHz 工业科学医疗(ISM)频段,但卫星上行链路不包含 902‑928MHz 频段。

现有不少技术方案让大量 FCC 第 15 部分终端设备直接接入卫星,与之不同,M2G 采用基于网关的架构:普通 FCC 第 15 部分设备依旧接入地面网状网络,由选定的网关节点汇总全网流量,完成卫星侧连接。

必要情况下,工作在 2.4GHz、5.8GHz 频段的孤立设备也可直接和卫星通信。

该架构支持 900MHz、2.4GHz、5.8GHz 三大 FCC 第 15 部分频段工作。

尽管 FCC 提案未将 902‑928MHz 纳入卫星通信可用频段,但并不会对 M2G 形成限制。

900MHz 设备可继续在地面网状网络内通信,需要上星传输的数据会经由 2.4GHz 或 5.8GHz 网关链路转发。

这种隔离设计,使得地面网络与卫星网络可以在频段选择、发射功率、天线设计、流量负载、网络拓扑各维度实现独立优化。

M2G 还配置可覆盖全部三个频段的网关天线。

Fractal Antenna公司表示,地面通信链路大多贴近地平线,而卫星通信采用高仰角,二者形成空间隔离,有助于降低两层网络之间的相互干扰。

卫星侧采用Fractal Antenna公司可展开的孔径引擎技术,将天线、电子器件、太阳能采集集成至同一面结构。

该技术可以打造体积更小、重量更轻、功耗更低、发射状态可折叠的卫星,卫星需遵循 FCC 第 25 部分授权规范开展工作。

将卫星接入能力集中在选定网关节点,可在上星传输前完成网络流量汇聚,减少在轨直连链路数量,降低终端设备接入卫星的复杂度。

M2G 架构面向工业传感器、机器控制系统、车队与资产追踪、物联网部署、机器人、农业监测等场景,尤其适用于传统地面网络覆盖不到的偏远区域。

Fractal Antenna公司首席执行官内森・科恩表示:“FCC 第 15 部分非授权设备取得了巨大成功,但同时也存在短板。

海量设备会造成无线信道拥塞,而偏远位置设备又需要高昂的接入链路成本。

M2G 将此前基本相互独立的两套无线生态 ——FCC 第 15 部分网络与终端直连卫星通信融为一体,解决了上述难题。

”Fractal Antenna公司正在研发 M2G 网关硬件与卫星集成技术,为 FCC 后续出台配套监管框架做好技术储备。

受制于 FCC 审批进度,该系统计划 2028 年及以后开展在轨试验。

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本文转载自“软件定义世界”,原标题《无需直连卫星:M2G架构融合 Mesh‑卫星网络,重塑物联网接入太空模式》。

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HISTORY/

人多抢网真烧心!从技术原理到实测数据,看天际通拥塞加速值不值

十月下旬深秋,正是出门赏秋和年底商务出差扎堆的时候。

不知道大家有没有遇到过这种让人极度“烧心”的时刻:高铁站候车的时候,临时被拉进视频会议,画面非常卡;或者挤在晚高峰地铁里,手机右上角明明信号满格,微信却一直在转圈。

这通常不是基站没信号,也不是手机故障,大概率是“信道堵车”了。

当高密度人群在同一时空同时发起连接,基站的上下行信道资源被瞬间挤占,数据包只能排队,表现出来就是高延迟和高丢包。

那么,这个“拥塞加速”真的靠谱吗?我深度体验了一下,用这几天的行程实测数据说话。

场景一:高铁站商务办公 上周赶车出差,高铁候车厅人山人海,是典型的网络拥堵重灾区。

等车的时候,加入公司的视频会议,画面频繁卡顿,网络延迟一度飙升到380ms左右。

随后我打开华为天际通,在首页并一键开启服务(系统会智能感知网络,零门槛不用调参数)。

开启后再次观察会议监控面板,延迟迅速回落并稳定在75ms-90ms之间;从候车大厅一路检票上车,全程沟通连贯没掉线。

场景二:周末万人演唱会现场 周末去看了场演出,几万人聚集导致上行信道争抢极其激烈。

未开启加速时,用测速软件测得文件上传速度仅0.3MB/s,一段45MB的现场高清合唱视频,微信转圈了近两分钟还没传完。

开启拥塞加速后,重测上传速度提升至3.2MB/s左右,同样大小的高清视频十几秒就顺利发出了,演唱会现场也能及时分享。

场景三:晚高峰地铁通勤 回到日常晚高峰地铁,车厢里人挨着人。

不开加速追1080P剧集,15分钟内出现了4次加载缓冲;打开MOBA手游,游戏延迟飘红破300ms。

而启用拥塞加速后,追剧更顺畅,一路上拖动进度条基本即点即播,视频缓冲次数降为0;游戏内的ping值则被稳稳压在48ms-65ms的绿网区间,团战响应稳了不少。

总结: 智能感知、一键开启,在基站高负载场景下,华为天际通拥塞加速降延迟和提速上行的效果很直观。

但也需要和大家分享的是:它解决的是“人多抢网”的信道拥堵,如果身处信号较差的偏远地区、地下室和地下停车场等地点,它是无法凭空变出信号的。

目前该服务仅支持 华为鸿蒙5及以上设备,且需使用 移动/电信网络。

最后聊聊怎么选。

现在大家都是讲究性价比的“纯过日子人”,大流量包买多了用不完纯属浪费,所以可以按需购买,共有三档: 1小时包(9.9元):9.9元起,不到一杯咖啡的钱,适合快速通勤、高铁站候车及短途高铁救急; 2小时包(14.9元):折合7.45元/小时,适合看演唱会、中长途出行; 4小时包(21.9元):折合低至5.48元/小时,适合长途高铁或全天移动办公。

如果你近期准备出门欣赏秋日,需要出差、看演唱,或者日常挤地铁,不妨打开华为天际通备上一单,关键时刻确实能少受不少网络卡顿的窝囊气。

中国科学家为量子互联网研制100通道单光子探测器

研究人员对超导纳米线单光子探测器(SNSPD)进行了全面重新设计,并使用一种名为高密度多芯微带线的特殊柔性材料取代同轴电缆。

中国科学院上海微系统与信息技术研究所(SIMIT)的研究人员研制出一款100通道单光子探测器,为中国发展宽带量子网络打开了大门。

用这款探测器测试的原型网络显示出超过90%的通信保真度。

随着量子计算和传感技术的进步,很快将需要量子信息网络。

尽管人们正在为这种网络测试不同方案,但一种与现有光纤网络非常相似的方案很可能因其易于过渡而被采用。

单光子探测器(SPD)是此类网络的关键组件,因为它们有助于测量光子(即单个光粒子),而光子可用于存储量子信息。

SPD可帮助部署用于量子数据传输的光纤或空间链路,同时还能通过将量子态转移到光子来帮助实现量子纠缠或量子隐形传态。

使用SPD的挑战 为了让量子技术演进和规模化,我们还需要开发容量更高的SPD。

目前,用于量子研究的SPD主要有两种。

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)是高端光电器件,探测精度极高,但运行需要超低温。

另一方面,单光子雪崩二极管(SPAD)可在室温下工作,但精度不高。

因此,SNSPD更受青睐。

然而,SNSPD的超低温要求带来了其他挑战。

为了读出信号,SNSPD要连接到保持在室温的仪器上。

这是通过相对较粗且由导热金属制成的同轴电缆实现的。

这些电缆使室温热量进入SNSPD工作的低温腔;这被称为热负载。

随着SNSPD内探测通道数量增加,读出信号所需电缆数量也增加,进而增加热负载。

对此的变通方案一直是将探测器数量限制在32个,这是单光子探测器领域的标准。

100通道SPD 为克服这一点,SIMIT的研究人员对SNSPD进行了全面重新设计,用称为高密度多芯微带线的特殊柔性材料取代同轴电缆。

这些线不仅超薄,而且隔热,因此传回低温腔的热量极少。

据SIMIT团队称,进入系统的热量是传统电缆的二十一分之一。

这使他们能够为SPD增加更多独立通道,同时保持长期稳定性,且不会显著增大SPD尺寸。

为测试其设计,研究人员让SPD连续七天全天候运行,低温腔温度仍保持在2.1K以下,非常接近0K(-273.15摄氏度)的绝对零度。

研究人员在一篇论文中指出,测试期间,各通道探测效率达到80%,同时误报率极低。

为了更贴近真实场景进行比较,团队构建了一个包含5个用户、10条双向量子链路的量子纠缠分发网络。

论文补充说,每个用户使用SPD新开发的通道接收光子,通信保真度(即量子信息的保持程度)超过90%。

研究成果发表在《激光与光子学评论》期刊上。

如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!

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