顛覆5G的黑科技?“狂人”馬斯克和他瘋狂項目
2020年06月05日10:47

  近一週來,相信大家頻頻被SpaceX刷屏。2020年5月31日,兩名美國宇航員乘坐SpaceX的龍飛船成功進入太空,同時實現火箭的回收,並於一天後成功與國際空間站對接。

  為什麼一次簡單的載人航天卻能引起如此大的轟動?是因為載人航天技術在繼俄羅斯(前蘇聯)、美國、中國之後,又迎來了一位新玩家,而這位玩家還是一個商業公司。此次SpaceX的成功,也標誌著載人航天進入商業時代。SpaceX的火箭回收技術將大幅度降低發射成本,讓未來的太空旅遊將變為現實。

  馬斯克和他的瘋狂項目

  SpaceX,即美國太空探索技術公司,於2002年6月建立。而他的創始人,就是有著現實版鐵甲奇俠之稱的埃隆·馬斯克,而他還的另一家公司就是大名鼎鼎的Tesla。“狂人”馬斯克和他的SpaceX有很多瘋狂的項目,並已經實現了許多個,就比如火箭的回收,將Tesla汽車送進火星軌道等等。商業載人航空計劃也只是馬斯克瘋狂項目中的一個而已,今天我要談的是馬斯克的另一個瘋狂的項目——“星鏈”(Starlink)。

  “星鏈”是馬斯克在2015年的時候提出的,當時計劃將12000顆衛星送上太空,組成一個覆蓋全球的衛星網絡。隨後,馬斯克又宣佈準備再發射3萬顆,使總數達到4.2萬顆衛星。

  建成之後,“星鏈”將實現全球的互聯網覆蓋,根據SpaceX的報告,“星鏈”最終會向全球任何地點的用戶提供至少1Gbps,最大23Gbps的寬帶接入服務。目前,SpaceX已經分7批,將422顆衛星送上了太空。 

  同時,馬斯克在今年4月份將第七批衛星送上太空後表示,“星鏈”將在三個月內開始內測,六個月後內始公測。據悉,“星鏈”將在今年率先為加拿大和北美客戶提供服務。

  “星鏈”其實就是低軌道衛星通訊,這個項目其實並不是由SpaceX首創,早在1990年,通訊巨頭Motorola為了讓用戶在世界上任何地方都可以打電話,提出了“銥星(Iridium)”項目。該項目於1998年5月份建成,11月份正式開通服務。“銥星”項目總共由66顆衛星組成,主要用來提供語音以及低速數據等服務。

  然而,由於地面通訊系統的快速發展,在通訊質量和資費等方面對衛星通訊全面占優,“銥星”這項十分超前的項目最終宣告失敗。而“星鏈”其實可以看成是“銥星”的升級版,衛星數量由66顆增加至4.2萬顆,用來為用戶提供高速網絡服務。

  在“星鏈”項目實施之後,網絡上出現了兩種聲音,一種是認為“星鏈”衛星互聯網就是下一代通訊技術,是取代5G的存在。另一種則認為“星鏈”就是馬斯克一個徹頭徹尾的騙錢計劃。

  “星鏈”是取代5G的技術?

  那麼“星鏈”究竟能不能顛覆5G呢?先說結論:不能!“星鏈”和5G更多的算是一種互補關係。

  首先,“星鏈”的帶寬問題。我們都知道,一個WiFi同時連接的人數越多,每個人分均的網速就會越慢。從目前SpaceX公佈的測試數據來看,60顆衛星能提供1T的帶寬,測試的下行速度能達到610Mbps,距離理論上的1Gbps還有不小的差距。即使後續SpaceX能將單顆衛星的帶寬提升到1T,這個帶寬在面對人口較多的地區顯然是無法提供足夠的速度的。其實,SpaceX官方已經明確表明,該項目可以為全球400萬的用戶提供服務。而5G覆蓋的是一個地區千萬甚至上億的用戶,兩者顯然不是在一個數量級的。寄希望於“星鏈”為人口密集的區域服務,顯然是不切實際的。

  另一個就是延遲,從目前的數據來看,“星鏈”能做到20ms-35ms的延遲,未來有希望將延遲降低到10ms。而5G理論上可以做到1ms的延遲,兩者的延遲相差了10倍。之所以5G會和車聯網,自動駕駛等技術緊密結合在一起,正式因為5G能提供極低的網絡延遲。可能對於人來說,100ms的延遲我們還能感受到一些變化,但是10ms和1ms的區別,人幾乎是感覺不出來的。但是對於計算機來說1ms和10ms的差距可以說巨大,畢竟普通的家用計算機能達到每秒上億次的計算速度。

  有人會說“星鏈”只需要4.2萬顆衛星就能實現全球的WiFi覆蓋,不需要像5G一樣需要數百萬數量的基站。然而“星鏈”不同於Motorola的“銥星”,只要是支援衛星通話的手機就能使用它的服務,“星鏈”雖然不需要數量眾多的基站,但是也不是完全不依賴地面設備,它依然需要有地面接收設備才能使用上衛星服務,就像要用使用衛星電視,需要在樓頂架一口用於接收衛星信號的“大鐵鍋”。

  那麼“星鏈”就沒有任何優勢了嗎?顯然也不是。我們都知道5G雖然有很多優點,但是同樣缺點也十分明顯,就是5G基站的覆蓋範圍很小,覆蓋半徑不到4G基站的三分之一,而且耗電量相對於4G基站也更高。而且,對於光纖無法達到或是建設的區域,5G完全無法提供服務。就像在郊區和農村,手機信號會比在城鎮裡差上許多,如果你身處光纖無法到達的大海、原始叢林、高山或是飛機上,想用上5G網絡顯然是異想天開。總的來說,就是5G十分依賴於基建水平。而“星鏈”的優點恰恰對應了5G的缺點,“星鏈”這種衛星通訊模式覆蓋範圍更大,不依賴於地面基站和光纖的建設,無論身處何處,你都能連接上互聯網。

  所以,對於人口居住密度較大的地區,就比如中國、韓國、日本等這些國家,“星鏈”是完全無法取代5G通訊的。但是對於一些人口居住密度較低的地區,就比如加拿大、澳州、俄羅斯等這些國家,由於沒辦法大規模的覆蓋5G基站,那麼“星鏈”則可以作為5G的替代品。總的來說,“星鏈”這種衛星互聯網的主要應用場景為偏遠地區的通訊、海洋作業及科考寬帶、航空寬帶等。兩者的關係並不是一種競爭關係,而是一種互補的關係,不存在哪個取代哪個的問題。

  “星鏈”只是一個圈錢計劃?

  那麼“星鏈”這個龐大的、聽起來有那麼一些不靠譜的項目,是不是只是一個騙錢的計劃?答案是:不是!

  大部分人有這個想法或多或少是受到“銥星”項目失敗的影響,然而“銥星”項目並沒有完全失敗,而一直活到了現在,甚至已經完成了更新換代,在2019完成了“銥星Next”的布網。而且,“銥星”已經連續多年實現盈利。

  近年來,衛星通訊的市場正在急速擴張。我們都知道國內現在的4G已經相當普及,那是因為我國的基建水平是真的特別的強。中國的4G基站數量為400萬個,而美國的4G基站只有不到40萬個。而在全球範圍內,很多地區連3G都達不到,甚至有的地方都沒有網。根據《中國衛星互聯網產業發展白皮書》的數據,目前地球上超過70%的地理空間,涉及30億人口未能實現互聯網覆蓋。

  航海和航空主要市場的衛星互聯網產業也還屬於一個比較空白的市場。雖然現在很多的航空公司都陸續開通飛機上的上網服務,但是上網的資費普遍比較高,而且網速十分的不穩定。而航海的互聯網通訊現在幾乎是被海事衛星組織Inmarsat壟斷。顯然,“星鏈”正是奔著這塊大蛋糕去的。

  其實,盯上衛星互聯網這一塊大蛋糕的並不只有SpaceX。美國一網公司(OneWeb)、亞馬遜公司、加拿大TELESAT公司、SES的O3b星座、波音、Samsung等的互聯網星座計劃也在積極推進中。我國也在積極的部署衛星互聯網,我國的低軌道衛星星座計劃有鴻雁星座、行雲工程、鴻雲工程、天象星座等。國家也首次將衛星互聯網建設納入“新基建”範疇,使衛星互聯網的建設上升為國家戰略性工程。

  關於“星鏈”的一些陰謀論

  自從“星鏈”項目提出以後,網上就充斥著各種陰謀論,有說這是美國搞的天基武器,有人說這是美國為了監控全球的系統等等,總之這類言論數不勝數。關於這些陰謀論,筆者在這就不過多評論。但是可以明確的一點是,“星鏈”項目或多或少有搶占地球近地軌道的目的。地球近地軌道可容納的衛星為6萬顆,《中國衛星互聯網產業發展白皮書》指出,到2029年,地球近地軌道將部署總計約57000顆低軌衛星,軌道可用空間將所剩無幾。所以各國衛星企業都在爭相搶奪這個資源。

  寫在最後

  “星鏈”確實算的上一項黑科技,但並不是顛覆5G的存在,而是對5G以及傳統地面通訊的補完,就好比已經有5G和WiFI了,但藍牙和Zigbee等通訊技術依舊有著自己的一席之地。

  不得不說,馬斯克和他的SpaceX確實厲害,將他們當初吹的牛皮一一實現,狠狠的打了很多質疑者的臉。航天技術的發展需要有非常大的時間和金錢投入,所以這項技術往往只有經濟實力強大的國家才敢嚐試,而SpaceX能在短短十幾年間就取得這麼大的成功,其實離不開在背後為他提供技術和資金支援的NASA(美國國家航空航天局)。

  說到底,SpaceX畢竟是一家商業公司,馬斯克也是一位商人,商人不會做虧本的生意,他們看似瘋狂的計劃,其實背後都有蘊含著他們的商業目的。所以,對於SpaceX和馬斯克,我們不必去過度質疑他們,也不必過度神話他們。

  本文來自太平洋電腦網

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