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  • 马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?

    本文来自微信民众号:爱范儿(ID:ifanr),作者:李超凡,题图来自:视觉中国

    近来马斯克又上了热搜,此次他成了“宣誓火星主权第一人”。

    一名网友晒出 SpaceX 星链( Starlink )卫星互联网效劳的条目,称马斯克已入手下手为火星殖民地制订执法框架。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图

    移民火星也许还很悠远,但马斯克另一个远大设计已入手下手落地。谋划多年的卫星互联网设计星链( Starlink )近日正式向用户供应效劳了。

    根据马斯克的设计,星链设计将由 4.2 万颗卫星构成,让收集信号掩盖环球每一个角落,不管你在北极照样亚马逊丛林里都能连上 Wi-Fi。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图1

    如今,用户终究可以衔接星链的信号上网了,体验究竟怎样?而它将来会不会成为主流通讯收集,以至像一些人说的“推翻 5G ”呢?

    马斯克的卫星互联网可以用了,体验怎样?

    简朴回忆一下星链设计,马斯克在 2015 年就透露了这个主意,并在 2016 年正式向美国联邦通讯委员会(FCC)提出了请求。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图2

    最入手下手 SpaceX 设计在 2020 年前发射 4425 颗卫星,厥后又将发射卫星的数目增添到 11943 颗,如今星链卫星数目的计划已增添到了 4.2 万颗。

    这是什么看法?

    要知道在 2016 年,人类史上发射的卫星总数也才约 4025 颗,星链要发射的卫星数目是这个数字的 10 倍。

    根据 SpaceX 此前的设计,那近 1.2 万颗卫星将分三个阶段发射:

    第⼀批 1600 颗卫星位于 1150 公⾥的轨道高度,个中首批 800 颗卫星用于掩盖北美区域;

    第二批 2825 颗卫星分为 4 组,散布在 4 个差别高度的轨道上,完成环球组网;

    第三批 7518 颗卫星位于 340 千米高度的轨道。

    现在 SpaceX 已胜利发射了 15 批星链卫星,入轨卫星数目抵达 893 颗,SpaceX 也成为了环球最大的卫星运营商。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图3

    SpaceX 火箭发射轨迹

    虽然这个卫星数目连星链设计的第一阶段都还没杀青,但已可以为北美部分区域供应收集效劳了,近来星链也正式面向用户举行公测了。

    一名收到内测约请的用户在 Reddit 上展现了收到的邮件,有意思的是,SpaceX 把这项效劳叫做“总比没有强(Better Than Nothing)”,似乎是在通知用户不要抱有太高的期待。

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    SpaceX 在邮件中示意,现在星链可以供应 50Mb/s 到 150Mb/s 的下载速率,收集耽误在 20ms 到 40ms 之间,估计 在 2021 年上半年可以将耽误降到 20ms 以下。

    而收集测速平台 Ookla 的最新数据显现,星链卫星互联网效劳的下载速率最高打破 160Mbps,凌驾美国 95% 的宽带程度。蒙大拿州乡村一名用户以至测到了 174Mbps 的下载速率。

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    单看网速,星链的表现已比 4G 收集要好。不过在便携性和信号稳定性上,星链的表现只能说差强人意。

    由于要用上星链供应的收集效劳,起首须要装置一个平板锅大小的终端和配套的路由器。假如你要在挪动中联网,也必需将这些装备带上。

    一名叫做 Wandering-coder 的 Reddit 用户,在间隔效劳地点约 24 千米的国度丛林对星链举行了测试,这是个没有任何运营商掩盖收集的区域。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图6

    图片来自:Wandering-coder

    测试效果显现,虽然下载速率也抵达 135Mbps,很轻易被树木、衡宇遮挡信号,一次只能衔接 5 秒钟。不过在不受遮挡时,星链的收集可以撒布接见流媒体、低耽误视频会议和游戏。

    末了是价钱,星链公测的效劳价钱为 99 美圆/ 每一个月,同时必需购置 499 美圆的配套终端才可以运用。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图7

    图片来自:Wandering-coder

    这个价钱比起如今的手机上网套餐明显没有上风,不过在传统的卫星互联网运营商眼前照样很有合作力的,能以雷同的价钱供应数倍的网速。

    现在 SpaceX 正在以天天 6 颗的速率制作星链卫星,以每一个月 2 批~3 批的速率布置星链卫星互联网,并示意到 2021 年将可以向环球险些一切角落供应高速宽带互联网。

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    肉眼可见的星链卫星. 图片来自:Medium

    那这是不是意味着,最快来岁环球都可以用上星链供应的“环球 Wi-Fi”呢?

    推翻 5G、环球 Wi-Fi?真的想多了

    自从马斯克宣告星链设计以来,言论就入手下手将这个号称要掩盖环球的卫星互联网和 5G 等量齐观,以至有人示意星链大概对 5G 收集举行降维袭击。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图9

    实际上这类说法基础站不住脚,而马斯克本人实在也没有表达过相似的看法。

    起首星链采纳的是 Ku 和 Ka 波段,和手机上运用的不是一个频段,不能和手机直连,因而须要像上文提到的那些终端来接收和转换信号。

    别的由于卫星互联网所用的是高频毫米波段,信号衰减也异常严峻,难以穿透混凝土等障碍物,在室内基础没法运用。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图10

    图片来自:触电消息

    即便是上述这些问题彻底解决了,要让卫星互联网像 4G、5G 基站一样供应收集效劳也不太实际。

    每颗星链卫星相称于太空中的一个基站,现在单颗星链卫星带宽是 20Gbps,与一个 5G 基站相称,但是现在环球 80 多万个 5G 基站的掩盖局限也很有限,因而就算星链完成 4.2 万颗卫星的布置,也没法和地面基站等量齐观。

    这里须要提到一个叫做“通量密度”的看法,指的是单位面积的总数据流量,比方 5G 的通量密度是 10 万Gbps/平方千米,一样的带宽下,效劳面积越大,通量密度就越低,分配给每一个用户的带宽也就越少。

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    以星链卫星 20Gbps 的带宽和 4.2 万颗的数目,是不足以给环球用户供应高速互联网效劳的。中国信息通讯科技团体副总经陈山枝指出,若星链要替换 5G,完成与 5G 相称的通讯容量,最少要供应相称于 5G 基站数目的卫星。

    我们看到现在星链公测的下载速率可以抵达 160Mbps,但却很少有人提到接入星链的用户数目。假如以 5G 最低网速规范 1Gbps 盘算,4.2 万颗卫星的总带宽只能为 84 万名用户供应效劳。

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    综上所述,星链确实可以供应和 5G 相称的网速,条件是要限定接入的用户数目,这也意味着没法为海量用户供应高速收集效劳,固然也不大概庖代 5G 了,只能作为 5G 基站的补充

    那末星链卫星互联网有什么用?

    既然星链只能为少数人供应高速收集效劳,那末 SpaceX 为何要投入数百亿美圆在这个项目上,谁会为星链买单呢?

    实际上马斯克一入手下手也没盘算要用星链和蜂窝收集运营商合作,而是要为那些“接入不可靠、价钱昂贵或完整没法运用的区域,供应高速宽带互联网营业”。

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    虽然用户范围相对较小,这一样是一个前(钱)景辽阔的市场。

    互联网如今被称为水电煤般的基础设施,但地球上仍有凌驾 70% 的地舆空间,约 30 亿人口未能完成互联网掩盖。这些区域大概没法接入光纤,或许人口密度太低,建立基站没法收回本钱。

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    第57届天下消息拍照竞赛(荷赛)年度图片大奖获奖作品《信号》

    而在美国也有 2000 多万人的收集接入速率不高于 25Mbps,为此美国联邦通讯委员会设计在 10 年内拨款 204 亿美圆,用于支持美国乡村区域千兆网速宽带接入效劳,而 SpaceX 现在也在努力争取这个定单。

    另外飞机和远洋船只向搭客供应的 Wi-Fi 效劳,也基础来自卫星互联网。这些 Wi-Fi 效劳收费动辄凌驾 10 美圆/小时,而且网速慢耽误高,星链能对传统的卫星互联网效劳构成降维袭击。

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    别的一个轻易被互联网的运用场景在金融范畴,收到光纤传输间隔和速率的限定,环球各大金融生意业务所,生意业务会存在肯定延时,虽然大概只是 100 ms,但关于高频的金融生意业务来讲就是数以百万计的金额浮动。

    虽然卫星互联网带宽不如光纤,但在真空中光速流传的流传速率也比光纤快一些,能有用下降生意业务所的生意业务延时。

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    除了民用,星链另一个主要的市场在军事范畴。

    早在 2018 年,SpaceX 就获得了美国空军一份代价 2870 万美圆的合同,用以“商⽤太空互联⽹防备试验”,让空军运用卫星互联⽹效劳举行通讯。

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    而在本年 5 月美国陆军又和 SpaceX 签订了一项协定,测试用星链在军事收集中传输数据,这项协定一签就是三年。

    同时美国五角大楼近来的一份报告还指出,星链即将是 GPS 抱负的替换品。星链的通讯速率已是 GPS 卫星的 100 万倍,微波频次天线定向性是 GPS 的10倍,耽误和精度都优于 GPS。

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    如许一来,戎行的战机、航母、潜艇就能在外洋疆场完成高速通讯,从而打造一个衔接海陆空的高速军用互联网体系,这关于信息化程度愈来愈高的当代疆场异常主要。

    这大概也是马斯克估计星链将来每一年能带来 300 亿美圆收入的底气。而投行瑞银展望环球卫星互联网产值在 2030 年抵达 8050亿美圆,摩根士丹利剖析师 Adam Jonas 则估计到 2040 年将抵达 1.1 万亿美圆。

    虽然你我大概都不是星链的目的用户,但星链确实在许多范畴有着用武之地,北京邮电大学经济管理学院博士生导师吕廷杰传授示意:

    空天互联网会成为地面基站的一个异常有用的补充,而且大几率会用在 5G 的后半期。当万物互联的时期真正到来的时刻,他会成为一个异常经济有用的,真正能完成衔接万物的收集衔接解决方案。

    过去的低轨星座收集都失利了,星链会是破例吗?

    要议论星链能不能胜利,就要先看看过去的那些卫星互联网设计是怎样失利的。

    马斯克并非第一个要以卫星互联网供应通讯收集效劳的人,早在上世纪 80 年代,摩托罗拉就启动了铱星设计,要用 77 颗卫星掩盖环球,让用户可以在环球任何一个处所打电话,这也是第一个低轨道卫星星座。

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    但是铱星 3 美圆/分钟~8 美圆/分钟的价钱,在更低本钱的光纤和地面基站提高后变得不堪一击。铱星公司投入 50 多亿美圆,只收成 5.5 万用户,在上线 15 个月就宣告破产。

    而跟着卫星制作和发射本钱逐步下降,近年来卫星互联网又进入了人们的视线。个中 OneWeb 被称为 SpaceX 最大的合作对手。

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    OneWeb 在 2017 年宣告要发射 648 颗卫星组建卫星互联网,并和美国、俄罗斯和欧洲多个国际签订合同,累计获得了来自高通、软银、可口可乐等企业的近 35 亿美圆的融资。软银团体首席运营官 Marcelo Claure 还曾示意:“OneWeb 有望造诣天下上最大、也是第一个真正的环球通讯收集 。”

    但是在本年 3 月, OneWeb 却倏忽宣告请求破产。原设计发射的 648 颗卫星,终究只发射了 74 颗,而软银在疫情来袭的背景下,决议不再向 OneWeb 注资,落空资金泉源的 OneWeb也难认为继。

    从野心勃勃到破产倒闭,这在卫星互联网这个赛道上是常态。马斯克还曾在天下卫星大会奚弄道:“猜猜有多少个低轨星座收集终究没有破产?零。”

    回忆过去这些失利的的卫星互联网项目,正如经纬创投在一份报告中总结的,主要有三个主要原因:

    • 火箭发射的本钱和运力;

    • 卫星的本钱和寿命;

    • 市场需求。

    而在火箭发射勤俭本钱这件事,现在在航天范畴没有谁比 SpaceX 做得更好。

    SpaceX 应用可反复接纳的火箭,已将发射本钱下降了近 90%,加上一箭可发射 60 星,平摊到每颗卫星上的发射本钱仅 35.6万美圆,短时间内都没有其他机构能抵达如许的程度。

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    至于市场需求,前文已提到过。虽然绝大部分许多卫星互联网项目均以失利了结,但也有人已证明了在贸易市场上的可行性。

    还记得上面谁人请求破产的铱星项目吗?它并没有因而销声匿迹,而是在重组后调解定位,作为地面通讯的补充继承存活了下去。铱星二代(Iridium NEXT)还在客岁完成布置,具有 130 万个可计费用户。

    现在愈来愈多国度和企业投入到卫星互联网范畴,环球最少有 16 家公司对外宣布了掩盖环球低轨星座设计,当中包含三星、波音和亚马逊如许的大型科技公司。

    马斯克的卫星互联网上线内测,能推翻5G么?插图22

    中国也有本身的的卫星互联网项目——鸿雁星座和虹云工程。本年 4 月 20 日,在国度发改委初次明白的“新基建”局限内,就包含了低轨卫星互联网。

    关于马斯克来讲,星链将成为 SpaceX 将来主要的收入泉源,用以支持火星移民等烧钱的航天项目,可以说马斯克的星斗大海,很大概将取决于星链设计的成败。

    参考资料:

    《小火箭对SpaceX星链设计低轨巨型星座的剖析》[M/OL],小火箭微信民众号(ixiaohuojian)

    《卫星互联网行业深度报告,新基建下产业链时机多少》

    《为何马斯克的星链设计值得小心?》

    《万颗卫星、百亿美圆的太空⼤赌局时期》

    《陈山枝详解低轨卫星通讯:与 5G 是互补关联,在 6G 时是融会》

    本文来自微信民众号:爱范儿(ID:ifanr),作者:李超凡

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