全球現(xiàn)有的衛(wèi)星不超過(guò)1500個(gè),美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃卻要發(fā)射12000顆衛(wèi)星,,而且這項(xiàng)超級(jí)大工程直接大刀闊斧開(kāi)始布局了,,一點(diǎn)不帶拖泥帶水!
2015年1月,,CEO馬斯克宣布了SpaceX的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的計(jì)劃,。SpaceX計(jì)劃將約1.2萬(wàn)顆通信衛(wèi)星發(fā)射到軌道,并從2020年開(kāi)始工作,。這一項(xiàng)目被命名為“星鏈”(Starlink)
星鏈計(jì)劃藍(lán)圖
美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX),,是一家由PayPal(國(guó)外版支付寶)早期投資人埃隆·馬斯克(Elon Musk)2002年6月建立的美國(guó)太空運(yùn)輸公司,2008年SpaceX獲得NASA(美國(guó)航空航天局)正式合同,。2012年10月,,SpaceX龍飛船將貨物送到國(guó)際空間站,開(kāi)啟私營(yíng)航天的新時(shí)代,。
2015年,,當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月1日,美國(guó)SpaceX公司的獵鷹9號(hào)火箭從卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空,,將世界上第一批全電動(dòng)通信衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,。
擺放在火箭艙體中的衛(wèi)星
2019年5月23日晚上,SpaceX成功完成2019年的第五次獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射任務(wù),,將60顆互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星送入太空,,從而向?qū)崿F(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)覆蓋這一使命跨出了一大步。
如此數(shù)量,,堪稱史上規(guī)模最震撼的衛(wèi)星計(jì)劃,,但是其價(jià)值和意義僅僅在于數(shù)量嗎?而“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”又是個(gè)什么東東,?
火箭發(fā)射中心
“星鏈”是馬斯克一個(gè)偉大的設(shè)想,,和此前摩托羅拉的銥星計(jì)劃很相似,摩托羅拉當(dāng)時(shí)是希望用衛(wèi)星覆蓋地球提供手機(jī)信號(hào),,而“星鏈”計(jì)劃從2019年到2024年將4425顆衛(wèi)星送入太空,,為全球用戶提供高速 WiFi 服務(wù)。此前銥星計(jì)劃的失敗是因?yàn)榘l(fā)射成本過(guò)高,,而獵鷹火箭可回收的特性節(jié)省了不少成本,,使得“星鏈”計(jì)劃成為可能,。
重型獵鷹火箭
這項(xiàng)給地球重新織網(wǎng)的超級(jí)工程,是何等計(jì)劃,?地球上空目前現(xiàn)存的衛(wèi)星總量是1459顆,,而Starlink僅在近地1100公里左右的低軌道就將發(fā)射4425顆用于“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”通信的小型衛(wèi)星,在300多公里的更低的軌道還將發(fā)射7518顆衛(wèi)星,,總量接近12000顆,。
流罩打開(kāi)后,衛(wèi)星脫離載體展開(kāi)
根據(jù)星鏈計(jì)劃,,這1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星中,,先發(fā)射的4425顆衛(wèi)星將被發(fā)射到距地面1110km至1325km低軌道,形成對(duì)全球的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋,。而剩余的7518顆衛(wèi)星將發(fā)送到距地面335km至346km的低軌,,這部分衛(wèi)星主要用來(lái)為人口稠密地區(qū)提供足夠的帶寬和保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱訒r(shí)。
由于星鏈的衛(wèi)星軌道足夠低,,因此屆時(shí)星鏈將能向全球用戶提供高達(dá)1Gbit的網(wǎng)速和低至25ms的網(wǎng)絡(luò)延時(shí),,這樣的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量足以媲美現(xiàn)在的千兆以太網(wǎng)。而星鏈計(jì)劃一旦部署完成,,那么整個(gè)地球都將能享受到這樣的信號(hào)質(zhì)量,,到時(shí)整個(gè)地球?qū)⒃僖矝](méi)有信息死角,變成真正的數(shù)字地球,。
星鏈衛(wèi)星展開(kāi)圖
2020年左右預(yù)計(jì)先期800顆左右Microsat衛(wèi)星投入使用,,地球上的每個(gè)人將由此可以開(kāi)始應(yīng)用小型終端甚至移動(dòng)終端,接入比目前家庭寬帶快30多倍的超級(jí)寬帶網(wǎng)絡(luò),,速率將達(dá)到1Gbps以上,,甚至最高可達(dá)23Gbps;而如果到了Starlink全面投入運(yùn)營(yíng)之日,,通信業(yè)格局更將被徹底改寫(xiě),互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)也將因此改變,,數(shù)字地球未來(lái)將首先通過(guò)太空衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),,由此催生全新生態(tài),以及完全不同以往的云管端玩法,。
星鏈概覽圖
這是70多億地球人發(fā)生在即的切身改變,,其影響面、實(shí)質(zhì)意義和價(jià)值不容小覷,,絲毫不亞于獵鷹重型火箭將一輛Tesla(特斯拉電動(dòng)汽車)送到近火星軌道,,不亞于人類第一次成功登上月球表面。
SpaceX目前獲取美國(guó)FCC所規(guī)許的發(fā)射行程來(lái)看,,SpaceX在未來(lái)9年布局的1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星,,將密集運(yùn)行在地球近地軌道上,。
在FCC規(guī)許完整計(jì)劃行程之前,很多民眾擔(dān)心那么大數(shù)量的衛(wèi)星會(huì)不會(huì)產(chǎn)生很多衛(wèi)星垃圾,,還有這些衛(wèi)星會(huì)不會(huì)對(duì)其余航天器材的頻道產(chǎn)生干擾,。
可視化信號(hào)干擾
SpaceX表示從設(shè)計(jì)上作出承諾:他們將采用超過(guò)所有當(dāng)前的安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì),來(lái)防止太空垃圾碎片的產(chǎn)生,,衛(wèi)星95%的組件都能在生命周期結(jié)束后返回大氣層時(shí),,通過(guò)快速燃燒,保證全部解體,。也就是說(shuō),,從發(fā)射到壽終,都可以做到九分半的環(huán)保,。
衛(wèi)星垃圾概念圖
不過(guò)這些還是得看衛(wèi)星送入軌道后的表現(xiàn),,據(jù)了解馬斯克至今沒(méi)有做出十足的保證,這些衛(wèi)星是否都能順利開(kāi)始工作,。他曾很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乇響B(tài)說(shuō):”因?yàn)槲覀兺度肓撕芏嗉舛思夹g(shù),,有些衛(wèi)星可能無(wú)法正常工作,或許還存在所有的衛(wèi)星都無(wú)法工作的可能性,?!?/font>
太空探索技術(shù)公司CEO馬斯克
從馬斯克所言中,是做好了兩面性的打算,,一面是全面的成功,,一面是全面的失敗!太有魄力了!
不過(guò)我認(rèn)為進(jìn)行這種超級(jí)工程前,,美方相關(guān)部門(mén)與太空探索技術(shù)公司是做好了完善的應(yīng)急措施,,隨時(shí)做出正確的應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。
至于“星鏈”計(jì)劃對(duì)目前正大張旗鼓而來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的影響,,也是顯而易見(jiàn)的,。
衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的速率現(xiàn)今已經(jīng)達(dá)到30M了,對(duì)比4G快了十倍左右,,非??捎^,相信后面隨著技術(shù)的成熟,,會(huì)越來(lái)越快,。
衛(wèi)星接收終端
衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)弊端,現(xiàn)今的智能設(shè)備無(wú)法接收到那么遠(yuǎn)的信號(hào),,按照Starlink目前的預(yù)期,,商用化開(kāi)始以后,用戶只要使用一個(gè)相當(dāng)于筆記本一半大小的終端,,實(shí)際和現(xiàn)在家庭路由器差不多大小,,就可以與衛(wèi)星直接通訊,、支持其它設(shè)備上網(wǎng)了,而且體驗(yàn)到的是比目前20Mbps或30Mbps的家庭寬帶快三四十倍的帶寬,。
隨著行業(yè)的發(fā)展,,帶動(dòng)著技術(shù)的躍進(jìn),未來(lái)甚至可以直接集成在設(shè)備中,。
下面我們來(lái)了解一下衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)對(duì)5G會(huì)有什么致命影響,。
5G網(wǎng)絡(luò)是目前通過(guò)地面網(wǎng)絡(luò)通信基站實(shí)現(xiàn)的4G網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)版,稱為第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),,其峰值理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)10Gb,,比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍,為此世界各國(guó)都投入了大量資金和研發(fā)力量,,其中以華為公司最亮眼,,華為在5G領(lǐng)域的貢獻(xiàn),引領(lǐng)著全球5G行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,成為了5G的風(fēng)向標(biāo),!在如今的信息化社會(huì),掌握著通信標(biāo)準(zhǔn),,某種程度上享受著極大的便利
世界各國(guó)都不希望理想中的數(shù)據(jù)傳送會(huì)受到信號(hào)干擾,,都拼命研發(fā)著5G網(wǎng)絡(luò),已成功在28千兆赫(GHz)波段下達(dá)到了1Gbps(bps為數(shù)據(jù)傳輸速率的常用單位),,SpaceX公司的近地軌道衛(wèi)星便最好只在超過(guò)24GHz以上的Ka高頻段工作,,使用37.5-42GHz和47.2-51.4GHz的波段分別進(jìn)行空對(duì)地、地對(duì)空的信號(hào)傳輸,,來(lái)避免信號(hào)沖突與干擾,。
5G對(duì)我們有著什么切身的影響?人類歷史中會(huì)不會(huì)留下濃重的一筆,?
5G性能的目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率,,減少延遲,節(jié)省能源,,降低成本,,提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。
我們做個(gè)粗略的比喻來(lái)對(duì)比一下,,如果用4G下載100G大小的文件,估計(jì)得3-5小時(shí),,而如果用5G下載100G大小的文件,,只需要300秒就可以下載完,也就是3分鐘!!!初步了解到5G的傳輸速度時(shí),,讓我非常震撼!科技已經(jīng)發(fā)展到如此地步,。
4G與5G對(duì)比下,,這差距是不是天差地別?只要3分鐘就可以把100G下載完,!就是不知道在5G時(shí)代時(shí),,流量費(fèi)是否有所降低?至少4G時(shí)代所謂的“不限流量”在現(xiàn)今視頻資訊游戲發(fā)達(dá)的情況下,,總是感覺(jué)不夠用,。
在這種高傳輸速度下,曾經(jīng)很多設(shè)想在藍(lán)圖上的設(shè)計(jì)都可以逐步落地進(jìn)行商業(yè)化,,通過(guò)5G高傳輸速度把我們身邊的萬(wàn)事萬(wàn)物銜接起來(lái),,當(dāng)我對(duì)5G有一定的了解后不由感慨到,這不就是現(xiàn)實(shí)版的“黑客帝國(guó)”嗎,?沒(méi)想到會(huì)在我們這一代逐步實(shí)現(xiàn),!
萬(wàn)物互聯(lián)下,現(xiàn)在給人類帶來(lái)便利的所有工具都將智能化,,如智能無(wú)人駕駛汽車,,更上一層樓的智能家居,足不出戶的虛擬現(xiàn)實(shí)社交,,所有現(xiàn)在認(rèn)知的一切都將發(fā)生翻天覆地的變化,。
論衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)趨向的話,站在用戶角度看:低延遲,、低成本,、低功耗、高速率,、手持化,、移動(dòng)化、合一化,,用戶之間動(dòng)態(tài)自組網(wǎng),,用戶與衛(wèi)星之間直接動(dòng)態(tài)自聯(lián)網(wǎng)。
站在衛(wèi)星角度看:低軌道,、小型化,、智能化、低功耗,、低時(shí)延,、高速率、高容量,,衛(wèi)星與衛(wèi)星之間動(dòng)態(tài)資源優(yōu)化,,天地一體天網(wǎng)地網(wǎng)融合。
現(xiàn)如今的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)地面終端體積比較大,移動(dòng)性差,,而5G基站是布置在戶外,,論移動(dòng)性又更勝一籌。
不論是移動(dòng)通訊的5G還是星鏈超級(jí)Wi-Fi等技術(shù)發(fā)展,,使得天地一體融合發(fā)展,、天地互補(bǔ)成為可能。
衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)也好,,5G網(wǎng)絡(luò)也罷,,我認(rèn)為兩個(gè)都好,都有可取之處,,可以一個(gè)主內(nèi),,在家里時(shí)用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),一個(gè)主外,,出行辦公時(shí)用5G,,相輔相成,交替使用,。