馬斯克的“星鏈計劃”想顛覆5G還只是個白日夢！

導(dǎo) 讀

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)也搭上了政策的順風(fēng)車，加上馬斯克的天才形象和Starlink計劃給人顛覆性的感覺，使其成為社會上備受關(guān)注的一個領(lǐng)域。有自媒體為了吸引眼球，甚至打出“Starlink將顛覆5G”的觀點。不可否認，Starlink帶來了很多創(chuàng)新的做法，但顛覆5G還只是一個臆想。

繼上周載人發(fā)射成功后，6月3日，SpaceX的獵鷹9號火箭將60顆衛(wèi)星成功帶入地球軌道，這是SpaceX發(fā)射的第八批星鏈（Starlink）衛(wèi)星。截止目前，馬斯克的Starlink在軌運行的衛(wèi)星總數(shù)已達到482顆。當(dāng)然，按照馬斯克的計劃，整個Starlink需要發(fā)射4．2萬顆近地軌道衛(wèi)星，目前僅進行不足2％的進度。

今年4月，國家發(fā)改委明確了“新基建”的內(nèi)涵和外延，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也納入了新基建的范圍。在上月結(jié)束的“兩會”上，小米公司創(chuàng)始人雷軍作為全國人大代表，提出了《關(guān)于推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的建議》。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)也搭上了政策的順風(fēng)車，加上馬斯克的天才形象和Starlink計劃給人顛覆性的感覺，使其成為社會上備受關(guān)注的一個領(lǐng)域。有自媒體為了吸引眼球，甚至打出“Starlink將顛覆5G”的觀點。不可否認，Starlink帶來了很多創(chuàng)新的做法，但顛覆5G還只是一個臆想。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)“今非昔比”，有其廣闊天地

提起衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，大家第一印象就是20多年前摩托羅拉推出的宏大“銥星計劃”和其暗淡收場的故事。然后就是近年來多個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司前赴后繼的現(xiàn)象，尤其是進入2020年，全球最大的衛(wèi)星服務(wù)商Intelsat和明星衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司OneWeb相繼因巨額債務(wù)申請破產(chǎn)，然而依然不能阻擋人們在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)方面探索的熱情，Starlink就是其中最為積極的探索者之一。當(dāng)然，隨著時間推移，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)“今非昔比”，多個方面發(fā)生了實質(zhì)性的改變，給予這些創(chuàng)新者更好的條件。

（1）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)“基建”的成本大大降低經(jīng)過十多年技術(shù)迭代，商業(yè)衛(wèi)星的研發(fā)費用大大減低，而發(fā)射成本也顯著降低，這方面Starlink具有明顯的優(yōu)勢，比如SpaceX實現(xiàn)了可回收火箭技術(shù)，可以實現(xiàn)一箭多星發(fā)射。近日，媒體報道SpaceX采用了很多工業(yè)級器件替代宇航級器件，從而大大降低相應(yīng)成本。成本的大幅下降，給衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)條件。

（2）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)性能大大提升正如移動蜂窩通信從1G向5G演進類似，衛(wèi)星星座也開始了升級換代，其性能大大提升，從而擴大其服務(wù)范圍。比如，以前僅能提供短報文服務(wù)，現(xiàn)在能夠提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入、提供空中WiFi接入、提供物聯(lián)網(wǎng)接入等。

（3）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景更加豐富伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求越來越明顯，形成大量的應(yīng)用場景，尤其是物聯(lián)網(wǎng)的需求，很多行業(yè)產(chǎn)生無處不在、隨時隨地接入的需求。這種情況下，很多地面通信無法滿足的場所，衛(wèi)星通信的作用就凸顯出來，同時也擴大了衛(wèi)星通信運營商和服務(wù)商的商業(yè)范疇，帶來新的商業(yè)模式。

因此，基于以上進展，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已不再是20年前高成本、低收益的領(lǐng)域，而是形成了廣闊的市場空間。當(dāng)然，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)尤其特殊的功能和場景，不能將其和5G的功能和場景混為一談。

然而，Starlink替代5G依然是一個“白日夢”

包括Starlink在內(nèi)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在為全球大量用戶提供服務(wù)，包括很多行業(yè)用戶的應(yīng)急通信、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用和少量個人用戶偏遠地區(qū)的通信服務(wù)。從多個角度仔細分析衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和它們的應(yīng)用，明顯可以看出一些自媒體宣揚的“Starlink顛覆5G”并沒有事實依據(jù)。

（1）從技術(shù)角度看基礎(chǔ)設(shè)施部署

此前，通信媒體C114就衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)話題專訪過中國信科副總經(jīng)理陳山枝，陳山枝明確指出

“所有通信系統(tǒng)容量上限都受制于香農(nóng)公式C＝Wlog2（1＋S／N），與采用的頻率帶寬及通信信道的信噪比有關(guān)。由于衛(wèi)星與地面終端的通信距離、所受的噪聲和干擾都大于地面蜂窩移動通信系統(tǒng)，結(jié)果是衛(wèi)星通信的頻譜效率遠低于同期的蜂窩移動通信系統(tǒng)，這是科學(xué)，不是馬斯克的商業(yè)奇才能夠顛覆的?！?/p>

根據(jù)陳山枝的測算，目前Starlink低軌衛(wèi)星平均頻譜效率約在2．5bit／s／Hz，只達到3G水平；而目前5G是平均頻譜效率10 bit／s／Hz 以上，約4倍以上。若Starlink要顛覆5G，實現(xiàn)與5G相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)容量，至少要提供相當(dāng)于5G基站數(shù)量的衛(wèi)星。

根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)，截止2019年底，國內(nèi)4G基站已超過500萬。未來5G要實現(xiàn)4G的覆蓋，其基站數(shù)量可能是4G的2倍以上，即有可能超過1000萬。以此計算，Starlink要顛覆5G，至少需要發(fā)射1000萬顆衛(wèi)星，而馬斯克計劃的4．2萬顆衛(wèi)星是遠遠不夠的。

馬斯克4．2萬顆衛(wèi)星已經(jīng)讓世人非常震撼了，發(fā)射1000萬顆以上的衛(wèi)星，不論是從成本上，還是從低軌容量上看，這似乎是一個不可能的任務(wù)。

（2）用戶和成本收益角度看服務(wù)范圍

首先是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)群體

從Starlink的官網(wǎng)可以看到，其愿景是“為那些接入不可靠、昂貴或無法接入的區(qū)域提供高速寬帶接入”。所以，從這一愿景中我們就能明顯看出其服務(wù)的目標對象只是少數(shù)用戶，而不是像5G那樣面向所有行業(yè)和所有個人、家庭。

“接入不可靠、昂貴或無法接入的區(qū)域”范圍也非常廣闊，畢竟包括5G在內(nèi)的移動通信主要覆蓋的還是人口密集的區(qū)域，而這些區(qū)域占據(jù)全球陸地的面積20％左右，還有廣闊的森林、沙漠、高山、灘涂以及更為廣闊的海洋都沒有有效的通信手段，這些就是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的用武之地，為應(yīng)急通信、森林防火、船只航行、環(huán)境監(jiān)控、電力巡檢等行業(yè)應(yīng)用形成較好的基礎(chǔ)設(shè)施，甚至包括一些偏遠地區(qū)5G接入網(wǎng)的回傳。