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星链互联网开辟了通信互联新领域

来源:赛迪智库  作者:徐子凡  投稿时间:2021-02-22

征服浩瀚的星空一直是人类的远大梦想,2015年由马斯克旗下的SpaceX第一次发布了Starlink——星链计划。该计划目的是在2027年11月前通过将12000颗小型卫星发射到近地轨道,通过互相间的激光通信,实现覆盖全球的卫星网络。由数以万计的星链人造卫星组成的通信网络,使所有卫星连成一个“星座”,为全世界每个角落提供可靠的互联网通信连接。星链互联网将开辟通信互联领域新领域,想要颠覆传统电信产业仍须待时日。

SpaceX的星链计划

SpaceX的卫星发射计划分为两步,首批次将向1150km轨道高度发射1600颗卫星,第二批共计划发射2825颗卫星,并将其分别安置在1110km、1130km、1275km和1325km这四个轨道高度上。后续仍准备在目前已发射的1584颗的基础上再增加3万颗,最终使卫星总量达到约4.2万颗。


星链互联网计划表

从建设速度而言,SpaceX已经发射了近600颗Starlink卫星上天,目前已有1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道,星链已经可以开启部分应用。据星链官网介绍,星链的alpha测试只针对华盛顿州的乡村地区开放,这些测试将给SpaceX提供数据评测其市场表现。5G通信的优势是网速快与延迟低,缺点是覆盖范围受限。很显然卫星互联网计划,最大的优势是能够覆盖全球,在5G未能触及的偏远地区尤为实用。

网速与延迟方面,按照马斯克最初的设想,星链的网速最高可以实现1Gbps,是目前平均网速的180倍。但根据目前的测试情况,理想和现实仍存在一定差距。根据美国民间测试,目前星链最高下载速度达到了60.24Mbps,最慢则为35.49Mbps。上传速度从最低的4.58Mbps到17.70Mbps不等,而延迟则从31毫秒到94毫秒不等。虽然还未能达到5G的理想网速和延迟,无法满足自动驾驶、远程医疗等低延时场景应用,但已能支持4K视频和游戏。SpaceX的官方测试数据显示,星链互联网下行速度可以达到1440Mbps,已经达到了5G的平均水平。目前星链互联网的卫星数量尚未布署完备是影响速率的重要因素。

成本与资费方面,Starlink在批量生产的情况下能将组网成本降到60亿美元/5年(卫星寿命5年),已经可以开始和海底光缆竞争。马斯克和格温·肖特维尔近期都曾透露过,每颗星链卫星制造成本已经远低于50万美元。如果按照25万美元/颗、每次发射成本1500万美元(复用一级火箭、复用整流罩状况下,合计每批部署的总费用3000万美元)来估算,全部部署完成4.2万颗,大约只需要投入230亿美元。完成所有计划的成本甚至低于一条海底光缆,且不需要基站费用。按照SpaceX的估算,整个星链计划的建成需100亿美元架构一张覆盖全球、服务亿万用户的卫星通信网络,远少于一家电信运营商每年的网络布设和运维费用。组网后星链互联网每年将为公司带来将超过300亿美元的收入。

更低的通信延迟、更简单的通信模式、更广阔的通信范围使得星链互联网成为填补互联网市场空白的优秀方案。但随之而来的频轨资源稀缺、太空垃圾以及光污染问题仍亟待解决。

卫星互联网产业掀起发展热潮

目前,基于频轨资源稀缺及其商业潜力,卫星互联网已成为各大企业的关注焦点,星链互联网通信服务在未来将面临大量竞争。世界首富贝索斯早在2000年就成立了商业太空运营业务公司蓝色起源(BlueOrigin),而蓝色起源的卫星发射计划Project Kuiper,计划发射3236颗宽带通信卫星至近地轨道,为偏远地区提供高速互联网。此外据CNBC报道,英国政府已承诺5亿美元,重振破产卫星创业公司OneWeb,决心以此超越马斯克的星链。

我国也密集出台相关支持行政策文件,积极部署卫星通信产业发展。2016年11月,在马斯克提出星链计划概念后的一年,航天科技、航天科工纷纷提出自己的卫星互联网计划,并进行了试验星发射。自此陆续推出的鸿雁、虹云、行云等工程,标志着我国新型卫星互联网布局启动,构建全球覆盖、天地融合、安全可靠的卫星互联网系统需求呼之欲出。从制造、发射成本方面来看,美国更占优势,国内商用卫星互联网厂商仍需奋起直追。《2018中国商业航天产业投资报告》估计,我国商业卫星制造成本约为376万美元/颗,发射成本约为470万美元/颗,均远高于美国。

卫星互联网核心应用场景广泛,商业化具有发展空间,可广泛应用于偏远地区通信、海洋作业及科考宽带、航空宽带和灾难应急通道等行业,将开辟通信互联的新领域,填补全球互联网市场的庞大空白。2027年12000颗SpaceX卫星将部署完成,曾经只能在科幻片中领略到卫星太空联网的壮观场景,也许真的会变成现实。(文 | 赛迪智库电子信息研究院 徐子凡)

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