【原】衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)——太空生意的“新風口”

鎂客網(wǎng) 2020-09-10

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5G和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以有各自的分工。

策劃&撰寫：家衡

高帶寬,、低延時的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),，很容易被認為是5G的競爭者，甚至有人直接將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)類比成6G,。

你能想象在未來,，我們可以在深海或雨林直播,、在雪山分享美照,、甚至在萬里高空等各種惡劣的環(huán)境下，手機信號依然是滿格,。而現(xiàn)在的你,，可能稍微遠離城市，就要忍受沒有信號的煩惱,。

大洋彼岸的馬斯克同志指了指天上的人造衛(wèi)星說：“來連我們的衛(wèi)星Wi-Fi（星鏈）吧,，走到哪里都有信號?！?/span>

通過衛(wèi)星打電話似乎不稀奇,，但用衛(wèi)星來上網(wǎng)，這聽起來就是一件很科幻的事情,，而這也是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的目的,。

2020，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)元年

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),，從字面上就很好理解：將多顆衛(wèi)星組成可以實時處理信息的大型衛(wèi)星系統(tǒng),，組網(wǎng)之后提供天基高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務。屆時所有的衛(wèi)星會組成像星座一樣的體系,，當?shù)孛嬖O備提出申請后,，就可以提供互聯(lián)網(wǎng)連接服務，這會極大地提高全球范圍內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋率,，尤其是地面網(wǎng)絡設備無法覆蓋的“空白”地區(qū),。

早在上個世紀90年代，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的互聯(lián)網(wǎng)化就已經(jīng)開始研究,，多家美國公司提出自己的衛(wèi)星星座方案：通過建立天基網(wǎng)絡,、銷售獨立的衛(wèi)星網(wǎng)絡與上網(wǎng)終端,，從而與地面通信運營商競爭。這其中也包括大名鼎鼎的銥星系統(tǒng),，在發(fā)射66顆衛(wèi)星后，銥星公司就因市場冷落以及龐大的維護及研發(fā)費用,，最終破產(chǎn),，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃也陷入沉寂。

隨著5G時代的到來,，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃似乎又重新燃起了希望,。得益于SpaceX成功的火箭設計、制造與發(fā)射能力,，馬斯克在2015年提出了他的“星鏈”計劃,，計劃用4.2萬顆衛(wèi)星來取代地面上的傳統(tǒng)通信設施，從而在全球范圍內(nèi)提供價格低廉,、高速且穩(wěn)定的衛(wèi)星寬帶服務,。

除了馬斯克的星鏈計劃外，亞馬遜CEO貝佐斯也開始了他的“柯伊伯項目”（Project Kuiper）,，該項目由3236顆低地軌道衛(wèi)星組成太空衛(wèi)星網(wǎng)絡,，旨在為全球缺乏高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務的地區(qū)提供網(wǎng)絡接入服務。

圖 | Starlink第一組衛(wèi)星

除了美國,，中國和歐洲多國也都在研究并搭設自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)體系,。從目前來看，這似乎成了互聯(lián)網(wǎng)下一個潮流：更廣泛,，也更加自由,。

發(fā)展中國家的福音

在運營商已經(jīng)掌握地面通信的生意后，偏遠地區(qū)無疑是未被挖掘的寶藏,。

以中國為例,，運營商等已經(jīng)搭建有完善的基站體系，用戶很容易就可以享受到優(yōu)質(zhì)的通信網(wǎng)絡,，但并不是每個國家都有足夠的資金實力搭建網(wǎng)絡,。

據(jù)聯(lián)合國的最新數(shù)據(jù)，當前全球仍有57%人口（約42億人）未實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接,，這意味著世界上絕大多數(shù)發(fā)展中國家人口無法享受優(yōu)質(zhì)的手機通信和上網(wǎng)體驗,。從目前的數(shù)據(jù)來看，地面互聯(lián)網(wǎng)僅覆蓋了地球陸地面積的20%,，地球表面的5.8%,，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)就成為一種很好的互補方案。

按照馬斯克的想法,，星鏈的主要目標客戶是那些網(wǎng)絡不可靠,、價格昂貴甚至完全沒有網(wǎng)絡的地區(qū),，用衛(wèi)星替代光纖，在成本方面優(yōu)勢很大,。

眾所周知,，光纜在復雜地形上的布線成本極高。2018年,，谷歌為了擴展全球云計算業(yè)務,，投資近300億美元建設海底光纜，而SpaceX因為可回收技術(shù),，火箭運輸成本大大降低,，一次發(fā)射成本僅為1400美元/公斤。這一成本比在青藏高原或撒哈拉大沙漠這種無人區(qū)鋪設光纜低很多很多,。

如此一來,，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)似乎真有可能成為發(fā)展中國家的福音？

在馬斯克的計劃里,，星鏈在未來會向3%的美國偏遠地區(qū)用戶提供服務,，預計資費為80美元/月，而美國現(xiàn)有5G套餐價格為70美元/月,。如果放眼全球市場,，中國運營商的5G套餐甚至可以低到每月不足百元（約15美元）。

這么一看,，星鏈的價格其實在通信產(chǎn)業(yè)發(fā)達地區(qū)毫無競爭力,。

而對于非洲和東南亞這些發(fā)展中國家而言，80美元已經(jīng)是很優(yōu)惠的價格,。尤其像印度尼西亞這種群島國家,，想搭建一個連通全國的地面網(wǎng)絡是一項十分困難的事情。

因為信息密度低,，地面網(wǎng)絡鋪設費用高昂,，相比之下衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)投入低、覆蓋廣,，可以滿足這些人口稀疏地區(qū)的通信需求,。在那里，只有真正有錢的人才能用得起網(wǎng)絡,。省去光纖布線和基站搭建的成本,，成功入網(wǎng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，這對于通信基礎(chǔ)不完善的國家來說不失為最好的解決方案,。

商業(yè)巨頭的噱頭

在享受低廉的價格外,，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)其實還存在很多不足之處。

首先，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)雖然覆蓋范圍廣,，但與所有的衛(wèi)星通信技術(shù)一樣,，在室內(nèi)無法接收到信號。早前就有新聞曝光,，星鏈計劃用戶若要入網(wǎng),，需要搭配類似Wi-Fi收發(fā)器的接收器天線。如若室內(nèi)沒有安裝接收器,，星鏈網(wǎng)絡的效果等同于零,。

由于傳統(tǒng)通信衛(wèi)星位于對地靜止軌道，時延長,，且覆蓋范圍固定，因而目前大多數(shù)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)都將目光放在LEO低地球軌道,。該軌道上的衛(wèi)星往往都具備7km/s以上的地面速度,，動態(tài)性非常高，也因此每顆衛(wèi)星能覆蓋到的范圍很小,，即服務區(qū)很小,。

可惜的是，地球上需要網(wǎng)絡的居民并沒有根據(jù)星座中衛(wèi)星的動態(tài)分布規(guī)律來生活,。北半球中低緯度高度集中的人口讓不能輕易放棄高緯度的衛(wèi)星星座顯得很尷尬,，衛(wèi)星多的地方人少，人多的地方衛(wèi)星少,。

因此如果要利用LEO通信衛(wèi)星來提供服務的話,，就需要非常多數(shù)量的衛(wèi)星才能構(gòu)建一個沒有間斷的系統(tǒng)。例如星鏈計劃采用的是QV波段,，頻率更高,，載荷量更大，而為了解決高通量,，就需要密集放星,。

另外，低軌系統(tǒng)存在低容量利用率的問題,，就是需求強的地方帶寬容量不夠,，而絕大多數(shù)地方衛(wèi)星都處于空閑狀態(tài)。

最后,，數(shù)量巨大的低軌道衛(wèi)星會極大地影響地面的天文觀測任務,，這也是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)被人詬病的很重要原因。

從目前來講,，這些問題還不能得到很好解決,。在沒有良好的用戶體驗前，看似廉價的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)更像是賠本賺吆喝。想要盈利,，還需要很長的周期,。

占領(lǐng)太空，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的真正意圖

作為一名精明的商人,，馬斯克當然不會做虧本的買賣,。

如果說做民用不掙錢，那么馬斯克還可以將目標放在軍用上——就像當年的GPS一樣,。

長期看,，在“天地一體化”網(wǎng)絡的大趨勢下，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商用價值會越來越大,，而基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡控制高密度網(wǎng)格的定位,，可以在軍事上有所作為，

在目前短期內(nèi)的生存壓力下,，還沒內(nèi)測的星鏈現(xiàn)在已經(jīng)拿下了第一個大客戶——美國軍方,。

據(jù)外媒Spacenews報道稱，美國陸軍在今年5月與SpaceX簽署了一項協(xié)議——美國陸軍在3年內(nèi)對“星鏈”進行測試,，以評估其是否符合美軍的數(shù)據(jù)傳輸需求,。

在未來，數(shù)量龐大的衛(wèi)星網(wǎng)絡可以對地面目標進行長時間的觀察,，并能將信息實時傳送給技術(shù)人員進行處理,，這對作戰(zhàn)的幫助是巨大的。像星鏈這種覆蓋廣,、低延時的通信能力,，可以對未來作戰(zhàn)形態(tài)帶來重大影響。

說得更直接一點,，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是國家安全實力的一部分,。

現(xiàn)在國際上對于空間的衛(wèi)星軌道資源和頻率資源采用的是報備制度，也就是先到先得,，當馬斯克占領(lǐng)完戰(zhàn)略資源之后,，便能依托于這些資源用于某些通訊控制，甚至軍事的用途,，這一點很值得中國航天業(yè)關(guān)注,。

其實中國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設也如火如荼——除了已經(jīng)實施的虹云工程、鴻雁星座計劃,，今年5月22日的兩會上,，雷軍也提案建議加快發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，降低民營企業(yè)進入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的門檻,，此前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)還被納入“新基建”范疇,，獲得國家層面支持。

除了中美，包括英國,、日本等在內(nèi)也開始了各自的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃,，各國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)競爭已經(jīng)不可避免。

尾聲

單從通信行業(yè)的視角來看,，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)并不是各星座計劃之間的競爭,，而是它和地面5G通信之間的較量。

一邊是以華為為代表的5G基站鋪設,，一邊是馬斯克為首的美國星鏈計劃,。實際上，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)更像是5G的互補,。按照馬斯克的設想,，星鏈可以更好地為那些5G基站覆蓋不到的偏遠地區(qū)提供通信服務。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和5G的競爭可能只會出現(xiàn)在報道標題中,。