论文部分内容阅读
摘要：“外联网”概念是未来互联网的一个重要发展趋势，是无线通信服务一项新的革命，具有广泛的军事应用前景。
关键词：外联网；军事应用
随着4G网络的普及，通过移动终端上网已经成为一种趋势，并将彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。国家统计局2013年国民经济和社会发展统计公报显示，我国手机上网人数5.0亿人，占全部互联网上网人数的80.9%。但是与此同时，4G网络资费高、覆盖不好、终端设备少等问题也一直为人们所诟病。因此，美国“媒体发展投资基金”（Media Development Investment Fund，简称MDIF）宣布正在实行向全球提供免费网络连接的“Outernet（外联网）”计划，这一消息甫出就受到了互联网人士的广泛关注。
1.Outernet简介
据MDIF官网介绍：“Outernet的近期目标是向整个世界提供广播数据，长期愿景则包括了向大众提供双向接入的互联网。MDIF拟计划于2015年之前发射150颗CubeSats微型卫星，这些卫星在进入预定轨道后能够接收来自地面基站释放的网络数据，然后对这些数据进行解析，并转换成无线网络释放到地球上的接收方处。这些网络连接可以绕开审查制度、保障个人隐私，免费向全球公民提供信息服务。
Outernet前期面向用户提供的广播数据主要包括4个方面内容：（1）新闻及信息，如国际和地区新闻、作物的价格、比特币数据块链等；（2）应用程序服务，如Ubuntu系统、Open Streetmap地图、维基百科、电影、音乐、游戏等；（3）教学课件，它们可能会来自可汗学院和Coursera等开放课程网站、英国文化协会的免费英语学习网站、无国界教师；（4）应急通信，当蜂窝网络崩溃的时候，可以用于救灾协调，如全球通知系统。简单的说，如果这个计划真的得以实施，那么在全球任何角落，就可以通过它提供的网络信号获取发送方通过卫星提前规划好的信息。
2.Outernet发展计划及需要解决的问题
MDIF计划于2014年明开始发射CubeSats微型卫星，测试长程Wi-Fi广播测试，2014年9月向美国太空总署（NASA）提出在国际太空站进行在飞行环境中的测试。测试顺利的话，计划于2015年初开始正式生产CubeSats微型卫星，6月前向近地轨道发射150颗低造价卫星，持续向地面释放能被任何电子终端直接接收的无线网络信号，开始投入服务，实现向整个世界提供广播数据的近期目标。
Outernet的长期目标是实现向大众提供双向接入的互联网，要实现这个目标，有以下几方面技术难点。
（1）终端设备发射功率。现在的WiFi终端设备没有足够大的发射功率可以满足卫星的最低分辨率，即使是距离最近的近地卫星，也比WiFi适用距离大了很多个数量级，无法实现双向通信，如果升级终端设备，那么这个计划的意义将大大减小。Outernet的解决方案是建立地面站（ground stations），利用地面站的高增益天线和大功率设备进行通信，但这需要相关国家批准，实现比较困难。
（2）卫星功耗问题。卫星的电源供给不足以提高发射功率以弥补链路损耗，显然由于项目的草根性质和体积限制，卫星不可能携带核燃料电池之类的先进电源，那么只能靠太阳能电板工作了。目前在太空中最成功的电板也只能生产300w/sqm的功率，折算到CubeSat的面积，即使总有一面始终正对着太阳，也只能产生3w的功率，这点可怜的功率也只勉强供控制器、存储器和WiFi电路工作，无法提高卫星发射功率。
（3）卫星通信带宽限制。受到传输距离等天然的限制，卫星上网无法大规模高峰值提供服务。当前欧盟为部分无法通过地面网络覆盖的地区提供的卫星上网服务，20Mbps的带宽月费用是33欧元，相对高昂的费用使人们选择其他形式的上网服务以保证网络畅通。一旦面向全民免费，用户大量增加，很可能会造成网络瘫痪。就像节假日期间高速免费后，人们见识过的场景。
3.应用前景
Outernet近期目标只能实现数据广播（Datacasting）功能，似乎并没有太大的吸引力。但是随着技术的成熟，如果实现向大众提供免费双向接入互联网的服务，其应用前景十分广阔。主要可能有以下几个方面应用：
（1）具有一本万利的经济潜力。尽管MDIF承诺免费向普通用户提供各种数据和网络通信服务，但是系统维护需要大量的人力资金以保障其正常运转，在吸收志愿者捐助的同时，不排除其进行商业应用以盈利。可以对外租用频道，替代现有的广播系统，对车载，移动终端提供相关的广播业务。可以实现广告效益，对于某—卫星覆盖的特定区域，投放针对性广告，例如针对农业区的肥料广告、市中心的商业广告、科技软件园的技术广告等。对普通用户而言，显然Outernet提供的免费网络更具有吸引力，会对传统移动通信企业形成冲击，甚至可以取代其相关业务。
（2）实现无形渗透的价值侵袭。Outernet的政治意图十分明显，就是绕过网络审查，使世界各个角落的居民可以使用不受政府限制的网络服务，甚至直接指明朝鲜等国家，针对性十分明显。当前，美国在进行经济、科技、军事输出的同时，一直重视美国特色价值观的输出，届时通过Outernet的数据广播（Datacasting）功能，大量推送美国政府选定的消息，达到文化侵入的目的。同时针对局部地区偶然性事件，刻意进行渲染和引导，干扰和破坏政府正常工作，甚至可以颠覆政权。典型例子如本世纪初大规模暴发的颜色革命，Facebook和Twitter的推波助澜作用不容忽视。
（3）促成未来战场高度透明。尽管当前看来，0uternet没有任何军事应用目的，但是卫星的军事应用潜力决定了必须要对其有所防范。①CubeSats微型卫星平时搜集情报的功能不容小视，对部分稍加改动，加装高分辨率传感器，可以形成覆盖全球的间谍卫星网；Faeebook，Open Streetmap地图等应用全面开放，可以轻易掌握大量用户的个人数据以及有军事利用价值的其他相关信息。②CubeSats微型卫星战时通信保障作用效能明显，一旦发生战争，可以迅速转为军用，为美军及其盟友提供通信保障，在伊拉克战争中，美军80%的通信工作是通过民用和商用卫星完成的，商用图像也成为其了解摧毁效果的重要工具；与此同时，通过Outernet的数据广播功能大规模推送心理战相关资料，瓦解对手斗志，造成军心、民心不稳，迅速达成战争目的。
（4）支持军事救援行动畅通无阻。Outernet最吸引公众眼球的是其公益价值，也是是MDIF所重点宣传的。对于教育资源匮乏、通信不畅的偏远地区，提供免费数据和网络通信服务，可以实现教育资源共享，推动教育公平性。同时，在自然灾害频发的当今世界，对受灾后的信息孤岛和传统通信网络覆盖不到的地区提供通信支持，保障救灾活动实施，也具有重要的人道主义意义。
4.对我国的启示
Outernet计划不论成功与否，都是一次大胆的创新，也在一定程度上代表着未来无线通信技术的可能发展方向，对我国有重要的启示和借鉴意义，人们一定要未雨绸缪，防患于未然。
（1）推进我国类似计划实施。除了必要的舆论引导和网络监控，我国必须发展自己的无线宽带免费服务，才能掌握主动权。据报道，中国趋势控股有限公司正在研发的“天网计划”，与Outernet计划极为类似：所有人只需要购买中国趋势指定的终端，便可以免费使用卫星上网，免费拨打卫星电话，免费收看卫星电视，随时随地连接世界。如果此计划被证实可行，可能会引发无线通信服务一场新的革命！
（2）实现军民联合开发。在军事领域引进和利用成熟的民用技术，有利于缩短建设周期、减少经费投入、避免重复建设，对加快我军战斗力生成步伐、促进新军事变革具有重要推进作用。要充分利用民用高科技资源，不断探索军民联合开发模式，培养结构合理、指技合一的开发队伍，地方专业研究机构与军事专家、技术专家、院校教员乃至基层官兵联手是打造推动“外联网”技术广泛军事应用的有效途径。
（3）应用计算机建模仿真。“外联网”计划技术门槛高，前期需要投入大量的人力物力，直接组织试验会造成巨大的浪费，消费比低。应用计算机仿真技术，在多维信息空间创建一个虚拟信息环境。包括试验可行性验证模型、卫星关键技术模拟实现系统、分布式仿真系统和遥感系统等类型，具有交互性、量化性、高效性的特征，其根本目标是通过建模发现和解决“外联网”技术的主要限制和关键环节，减少开发过程中的浪费和困难。
科技的发展进步是无法阻挡的，只有努力去创造和适应，才不至于被历史的车轮所碾压。“外联网”概念是未来互联网的一个重要发展方向，我们必须抓住机遇，占领制高点，构建我国和平、安全、自主的网络空间。
关键词：外联网；军事应用
随着4G网络的普及，通过移动终端上网已经成为一种趋势，并将彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。国家统计局2013年国民经济和社会发展统计公报显示，我国手机上网人数5.0亿人，占全部互联网上网人数的80.9%。但是与此同时，4G网络资费高、覆盖不好、终端设备少等问题也一直为人们所诟病。因此，美国“媒体发展投资基金”（Media Development Investment Fund，简称MDIF）宣布正在实行向全球提供免费网络连接的“Outernet（外联网）”计划，这一消息甫出就受到了互联网人士的广泛关注。
1.Outernet简介
据MDIF官网介绍：“Outernet的近期目标是向整个世界提供广播数据，长期愿景则包括了向大众提供双向接入的互联网。MDIF拟计划于2015年之前发射150颗CubeSats微型卫星，这些卫星在进入预定轨道后能够接收来自地面基站释放的网络数据，然后对这些数据进行解析，并转换成无线网络释放到地球上的接收方处。这些网络连接可以绕开审查制度、保障个人隐私，免费向全球公民提供信息服务。
Outernet前期面向用户提供的广播数据主要包括4个方面内容：（1）新闻及信息，如国际和地区新闻、作物的价格、比特币数据块链等；（2）应用程序服务，如Ubuntu系统、Open Streetmap地图、维基百科、电影、音乐、游戏等；（3）教学课件，它们可能会来自可汗学院和Coursera等开放课程网站、英国文化协会的免费英语学习网站、无国界教师；（4）应急通信，当蜂窝网络崩溃的时候，可以用于救灾协调，如全球通知系统。简单的说，如果这个计划真的得以实施，那么在全球任何角落，就可以通过它提供的网络信号获取发送方通过卫星提前规划好的信息。
2.Outernet发展计划及需要解决的问题
MDIF计划于2014年明开始发射CubeSats微型卫星，测试长程Wi-Fi广播测试，2014年9月向美国太空总署（NASA）提出在国际太空站进行在飞行环境中的测试。测试顺利的话，计划于2015年初开始正式生产CubeSats微型卫星，6月前向近地轨道发射150颗低造价卫星，持续向地面释放能被任何电子终端直接接收的无线网络信号，开始投入服务，实现向整个世界提供广播数据的近期目标。
Outernet的长期目标是实现向大众提供双向接入的互联网，要实现这个目标，有以下几方面技术难点。
（1）终端设备发射功率。现在的WiFi终端设备没有足够大的发射功率可以满足卫星的最低分辨率，即使是距离最近的近地卫星，也比WiFi适用距离大了很多个数量级，无法实现双向通信，如果升级终端设备，那么这个计划的意义将大大减小。Outernet的解决方案是建立地面站（ground stations），利用地面站的高增益天线和大功率设备进行通信，但这需要相关国家批准，实现比较困难。
（2）卫星功耗问题。卫星的电源供给不足以提高发射功率以弥补链路损耗，显然由于项目的草根性质和体积限制，卫星不可能携带核燃料电池之类的先进电源，那么只能靠太阳能电板工作了。目前在太空中最成功的电板也只能生产300w/sqm的功率，折算到CubeSat的面积，即使总有一面始终正对着太阳，也只能产生3w的功率，这点可怜的功率也只勉强供控制器、存储器和WiFi电路工作，无法提高卫星发射功率。
（3）卫星通信带宽限制。受到传输距离等天然的限制，卫星上网无法大规模高峰值提供服务。当前欧盟为部分无法通过地面网络覆盖的地区提供的卫星上网服务，20Mbps的带宽月费用是33欧元，相对高昂的费用使人们选择其他形式的上网服务以保证网络畅通。一旦面向全民免费，用户大量增加，很可能会造成网络瘫痪。就像节假日期间高速免费后，人们见识过的场景。
3.应用前景
Outernet近期目标只能实现数据广播（Datacasting）功能，似乎并没有太大的吸引力。但是随着技术的成熟，如果实现向大众提供免费双向接入互联网的服务，其应用前景十分广阔。主要可能有以下几个方面应用：
（1）具有一本万利的经济潜力。尽管MDIF承诺免费向普通用户提供各种数据和网络通信服务，但是系统维护需要大量的人力资金以保障其正常运转，在吸收志愿者捐助的同时，不排除其进行商业应用以盈利。可以对外租用频道，替代现有的广播系统，对车载，移动终端提供相关的广播业务。可以实现广告效益，对于某—卫星覆盖的特定区域，投放针对性广告，例如针对农业区的肥料广告、市中心的商业广告、科技软件园的技术广告等。对普通用户而言，显然Outernet提供的免费网络更具有吸引力，会对传统移动通信企业形成冲击，甚至可以取代其相关业务。
（2）实现无形渗透的价值侵袭。Outernet的政治意图十分明显，就是绕过网络审查，使世界各个角落的居民可以使用不受政府限制的网络服务，甚至直接指明朝鲜等国家，针对性十分明显。当前，美国在进行经济、科技、军事输出的同时，一直重视美国特色价值观的输出，届时通过Outernet的数据广播（Datacasting）功能，大量推送美国政府选定的消息，达到文化侵入的目的。同时针对局部地区偶然性事件，刻意进行渲染和引导，干扰和破坏政府正常工作，甚至可以颠覆政权。典型例子如本世纪初大规模暴发的颜色革命，Facebook和Twitter的推波助澜作用不容忽视。
（3）促成未来战场高度透明。尽管当前看来，0uternet没有任何军事应用目的，但是卫星的军事应用潜力决定了必须要对其有所防范。①CubeSats微型卫星平时搜集情报的功能不容小视，对部分稍加改动，加装高分辨率传感器，可以形成覆盖全球的间谍卫星网；Faeebook，Open Streetmap地图等应用全面开放，可以轻易掌握大量用户的个人数据以及有军事利用价值的其他相关信息。②CubeSats微型卫星战时通信保障作用效能明显，一旦发生战争，可以迅速转为军用，为美军及其盟友提供通信保障，在伊拉克战争中，美军80%的通信工作是通过民用和商用卫星完成的，商用图像也成为其了解摧毁效果的重要工具；与此同时，通过Outernet的数据广播功能大规模推送心理战相关资料，瓦解对手斗志，造成军心、民心不稳，迅速达成战争目的。
（4）支持军事救援行动畅通无阻。Outernet最吸引公众眼球的是其公益价值，也是是MDIF所重点宣传的。对于教育资源匮乏、通信不畅的偏远地区，提供免费数据和网络通信服务，可以实现教育资源共享，推动教育公平性。同时，在自然灾害频发的当今世界，对受灾后的信息孤岛和传统通信网络覆盖不到的地区提供通信支持，保障救灾活动实施，也具有重要的人道主义意义。
4.对我国的启示
Outernet计划不论成功与否，都是一次大胆的创新，也在一定程度上代表着未来无线通信技术的可能发展方向，对我国有重要的启示和借鉴意义，人们一定要未雨绸缪，防患于未然。
（1）推进我国类似计划实施。除了必要的舆论引导和网络监控，我国必须发展自己的无线宽带免费服务，才能掌握主动权。据报道，中国趋势控股有限公司正在研发的“天网计划”，与Outernet计划极为类似：所有人只需要购买中国趋势指定的终端，便可以免费使用卫星上网，免费拨打卫星电话，免费收看卫星电视，随时随地连接世界。如果此计划被证实可行，可能会引发无线通信服务一场新的革命！
（2）实现军民联合开发。在军事领域引进和利用成熟的民用技术，有利于缩短建设周期、减少经费投入、避免重复建设，对加快我军战斗力生成步伐、促进新军事变革具有重要推进作用。要充分利用民用高科技资源，不断探索军民联合开发模式，培养结构合理、指技合一的开发队伍，地方专业研究机构与军事专家、技术专家、院校教员乃至基层官兵联手是打造推动“外联网”技术广泛军事应用的有效途径。
（3）应用计算机建模仿真。“外联网”计划技术门槛高，前期需要投入大量的人力物力，直接组织试验会造成巨大的浪费，消费比低。应用计算机仿真技术，在多维信息空间创建一个虚拟信息环境。包括试验可行性验证模型、卫星关键技术模拟实现系统、分布式仿真系统和遥感系统等类型，具有交互性、量化性、高效性的特征，其根本目标是通过建模发现和解决“外联网”技术的主要限制和关键环节，减少开发过程中的浪费和困难。
科技的发展进步是无法阻挡的，只有努力去创造和适应，才不至于被历史的车轮所碾压。“外联网”概念是未来互联网的一个重要发展方向，我们必须抓住机遇，占领制高点，构建我国和平、安全、自主的网络空间。