衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)也搭上了政策的順風(fēng)車(chē)，加上馬斯克的天才形象和 Starlink 計(jì)劃給人顛覆性的感覺(jué)，使其成為社會(huì)上備受關(guān)注的一個(gè)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(diǎn)。不可否認(rèn)，Starlink 帶來(lái)了很多創(chuàng)新的做法，但顛覆 5G 還只是一個(gè)臆想。

繼上周載人發(fā)射成功后，6 月 3 日，SpaceX 的獵鷹 9 號(hào)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(yùn)行的衛(wèi)星總數(shù)已達(dá)到 482 顆。當(dāng)然，按照馬斯克的計(jì)劃，整個(gè) Starlink 需要發(fā)射 4.2 萬(wàn)顆近地軌道衛(wèi)星，目前僅進(jìn)行不足 2%的進(jìn)度。

今年 4 月，國(guó)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(huì)”上，小米公司創(chuàng)始人雷軍作為全國(guó)人大代表，提出了《關(guān)于推動(dòng)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(guó)內(nèi)也搭上了政策的順風(fēng)車(chē)，加上馬斯克的天才形象和 Starlink 計(jì)劃給人顛覆性的感覺(jué)，使其成為社會(huì)上備受關(guān)注的一個(gè)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(diǎn)。不可否認(rèn)，Starlink 帶來(lái)了很多創(chuàng)新的做法，但顛覆 5G 還只是一個(gè)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(jì)劃”和其暗淡收?qǐng)龅墓适隆Ｈ缓缶褪墙陙?lái)多個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司前赴后繼的現(xiàn)象，尤其是進(jìn)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(qǐng)破產(chǎn)，然而依然不能阻擋人們?cè)谛l(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(shí)間推移，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)“今非昔比”，多個(gè)方面發(fā)生了實(shí)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(guò)十多年技術(shù)迭代，商業(yè)衛(wèi)星的研發(fā)費(fèi)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(shì)，比如 SpaceX 實(shí)現(xiàn)了可回收火箭技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)一箭多星發(fā)射。近日，媒體報(bào)道 SpaceX 采用了很多工業(yè)級(jí)器件替代宇航級(jí)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(dòng)蜂窩通信從 1G 向 5G 演進(jìn)類(lèi)似，衛(wèi)星星座也開(kāi)始了升級(jí)換代，其性能大大提升，從而擴(kuò)大其服務(wù)范圍。比如，以前僅能提供短報(bào)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(chǎng)景更加豐富：伴隨著移動(dòng)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(lái)越明顯，形成大量的應(yīng)用場(chǎng)景，尤其是物聯(lián)網(wǎng)的需求，很多行業(yè)產(chǎn)生無(wú)處不在、隨時(shí)隨地接入的需求。這種情況下，很多地面通信無(wú)法滿足的場(chǎng)所，衛(wèi)星通信的作用就凸顯出來(lái)，同時(shí)也擴(kuò)大了衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)商的商業(yè)范疇，帶來(lái)新的商業(yè)模式。

因此，基于以上進(jìn)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(chǎng)空間。當(dāng)然，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)尤其特殊的功能和場(chǎng)景，不能將其和 5G 的功能和場(chǎng)景混為一談。

然而，Starlink 替代 5G 依然是一個(gè)“白日夢(mèng)”

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(hù)提供服務(wù)，包括很多行業(yè)用戶(hù)的應(yīng)急通信、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用和少量個(gè)人用戶(hù)偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信服務(wù)。從多個(gè)角度仔細(xì)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(yáng)的“Starlink 顛覆 5G”并沒(méi)有事實(shí)依據(jù)。

（1）從技術(shù)角度看基礎(chǔ)設(shè)施部署

此前，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)話題專(zhuān)訪過(guò)中國(guó)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(dòng)通信系統(tǒng)，結(jié)果是衛(wèi)星通信的頻譜效率遠(yuǎn)低于同期的蜂窩移動(dòng)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。”

根據(jù)陳山枝的測(cè)算，目前 Starlink 低軌衛(wèi)星平均頻譜效率約在 2.5bit/s/Hz，只達(dá)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(shí)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(guó)內(nèi) 4G 基站已超過(guò) 500 萬(wàn)。未來(lái) 5G 要實(shí)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(guò) 1000 萬(wàn)。以此計(jì)算，Starlink 要顛覆 5G，至少需要發(fā)射 1000 萬(wàn)顆衛(wèi)星，而馬斯克計(jì)劃的 4.2 萬(wàn)顆衛(wèi)星是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

馬斯克 4.2 萬(wàn)顆衛(wèi)星已經(jīng)讓世人非常震撼了，發(fā)射 1000 萬(wàn)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(gè)不可能的任務(wù)。

（2）用戶(hù)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(wú)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(biāo)對(duì)象只是少數(shù)用戶(hù)，而不是像 5G 那樣面向所有行業(yè)和所有個(gè)人、家庭。

“接入不可靠、昂貴或無(wú)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(dòng)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(méi)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(yuǎn)地區(qū) 5G 接入網(wǎng)的回傳。

其次是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的收益來(lái)源

根據(jù) Starlink 計(jì)劃披露的信息，一些媒體測(cè)算過(guò)其背后的商業(yè)利益，如果一切按照 SpaceX 計(jì)劃，Starlink 到 2025 年的用戶(hù)將超過(guò) 4000 萬(wàn)，當(dāng)年收入會(huì)達(dá)到 300 億美元。也就是說(shuō)，平均每一用戶(hù)年均收入是 750 美元，約合人民幣超過(guò) 5200 元，這還是 2025 年的戶(hù)均費(fèi)用。這個(gè)數(shù)字是什么概念呢？

與蜂窩通信相比，以中國(guó)移動(dòng)公開(kāi)的數(shù)據(jù)為例，2019 年中國(guó)移動(dòng) 4G 用戶(hù) ARPU 值為 56.4 元，則每用戶(hù)年均收入為 677 元，而 5G 的 ARPU 值僅比 4G 高 6.5%，到 2025 年 5G 每用戶(hù)年均收入與目前不會(huì)有太大差距。以 5G 單用戶(hù)年均 600 多元與 Starlink 單用戶(hù)年均 5200 元成本相比，Starlink 能夠顛覆 5G 嗎？

從這個(gè)角度看，Starlink 的用戶(hù)并不會(huì)和 5G 普通用戶(hù)有太多重合，而更多是一些支付能力較強(qiáng)的用戶(hù)。根據(jù)自媒體“量子位”的報(bào)道，Starlink 計(jì)劃獲得美國(guó)軍方的訂單，可以看得出 Starlink 未來(lái)所服務(wù)的并非普通移動(dòng)通信用戶(hù)。

那些鼓吹“Starlink 顛覆 5G”群體，你們?cè)敢鉃槊磕?750 美元的通信費(fèi)買(mǎi)單嗎？

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與 5G 的爭(zhēng)奪焦點(diǎn)：頻譜資源

馬斯克一向針對(duì) 5G 很少發(fā)表看法，然而今年 2 月，馬斯克曾發(fā)布推特，抱怨 5G 在頻譜獲取上非常貪婪，可以看出背后是對(duì)頻譜資源在衛(wèi)星和蜂窩網(wǎng)絡(luò)之間分配的不滿，也從一個(gè)側(cè)面反映了其 Starlink 進(jìn)展并非一帆風(fēng)順。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)一個(gè)典型的區(qū)別在于，衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施建成后，可以為全球提供服務(wù)，而蜂窩網(wǎng)絡(luò)只是在本地提供服務(wù)。理論上來(lái)說(shuō)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)只要符合本地頻譜劃分和管理制度即可，而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)必須符合全球統(tǒng)一的頻譜劃分規(guī)則。因此，頻譜資源對(duì)于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)更為珍貴。

大部分衛(wèi)星采用的是 Ku、Ka、V 等波段，即 12GHz-75Ghz 頻段，也有一部分使用 C 波段，即 4GHz-8GHz。然而，隨著蜂窩通信的快速發(fā)展，尤其是 5G 的商用，蜂窩通信與衛(wèi)星通信頻譜之爭(zhēng)也愈演愈烈。

舉例來(lái)說(shuō)，上文提到的全球最大的衛(wèi)星服務(wù)商 Intelsat 申請(qǐng)破產(chǎn)，一個(gè)插曲是在 5G 浪潮席卷全球的趨勢(shì)下，美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)發(fā)布了加速清除 C 段波頻譜的指令，以支持美國(guó) 5G 無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。按照規(guī)則，Intelsat 公司作為使用 C 段波頻譜的公司之一，需要在限定期限內(nèi)交出 C 段波頻譜，才能獲得拍賣(mài)帶來(lái)的 48 億美元補(bǔ)償金。但想要獲得這些補(bǔ)償金，則需要 Intelsat 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)籌集 10 億美金，對(duì) C 段波頻譜中的客戶(hù)進(jìn)行遷移。而美國(guó)運(yùn)營(yíng)商在毫米波頻段部署 5G 網(wǎng)絡(luò)，也在多個(gè)方面與衛(wèi)星通信產(chǎn)生一些沖突。

去年 12 月，SpaceX 曾卷入了一場(chǎng)對(duì)于 12GHz 頻段的爭(zhēng)奪。運(yùn)營(yíng)商希望聯(lián)邦通訊委員會(huì)發(fā)布新規(guī)，允許其在 12GHz 頻段建設(shè) 5G 網(wǎng)絡(luò)。而 SpaceX 對(duì)此提出反對(duì)，認(rèn)為對(duì)于 12GHz 的重新分配，將對(duì) SpaceX 服務(wù)的客戶(hù)造成很大影響。

這也許是馬斯克發(fā)推特抱怨 5G 在頻譜獲取上貪婪的原因。然而，在現(xiàn)實(shí)中，似乎 5G 與衛(wèi)星通信在頻譜爭(zhēng)奪中，5G 的群體占據(jù)有上風(fēng)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新者們還需要更多努力，爭(zhēng)取頻譜資源，畢竟頻譜也是衛(wèi)星通信的資源瓶頸。從這里來(lái)看，Starlink 顛覆 5G 也是一件不可能的任務(wù)。

總結(jié)一下，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與 5G 明顯不是替代、顛覆的關(guān)系，它們有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景、應(yīng)用群體。目前，國(guó)家將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)列入新基建之中，可以看出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的地位越來(lái)越高，與 5G 等其他新基建的領(lǐng)域一起，構(gòu)筑我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石。
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