．5G 迎來新挑戰，什麼是衛星網路?

SpaceX Starlink satellite network increasing to 42,000 satellites!?

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來源：我的极刻

在矽谷

也許沒有人比埃隆·馬斯克更具傳奇色彩

他是眼光獨到的夢想家

也是敢於冒險的挑戰者

從 PayPal ，到特斯拉、Space X

馬斯克總會走在時代的前列

鐘情於充滿創造與挑戰的領域

去年，馬斯克又盯上了衛星聯網，去年 5 月 12 日，馬斯克在推特上公佈，其在去年五月發射的 60 顆衛星，這些是 Space X 計劃發射的數千上萬顆衛星的第一批。未來幾年內，馬斯克希望向太空發射 12000 顆衛星，讓網路信號覆蓋全球每一個角落。

5G 網路的缺陷

所謂衛星互聯網路，與我們平常用的光纖寬頻網路、4G 網路沒什麼本質不同。區別在於網路通信的中間環節，由埋在地下的電纜、建在地面的基地台，換成了太空中的衛星。或許會有小夥伴心中疑惑，都說 5G 網路是未來的趨勢，怎麼又突然蹦出一個衛星網路。

事實上，5G 網路確實是大趨勢，高速率和低延遲兩大核心優勢，有望帶來一場萬物互聯的革命。但是任何事物都有其兩面性，5G 也不例外。 5G 網路採用「毫米波」頻段，毫米波在具備高速率、高頻寬的同時，也存在著損耗大和傳輸距離短的缺陷。

傳統 4G 基地台覆蓋半徑約為 1-3 公里，而 5G 基地台覆蓋半徑只有 500 米左右。因而，為了讓用戶隨時隨地都能接入 5G 網路，電信商們需要建設更多的基地台。保守估計，今後 5G 基地台的數量，將是 4G 基地台的 2-3 倍。

同時， 5G 基地台的建設維護費用也遠在 4G 基地台之上。由於頻率提升， 5G 基地台單站點的功耗，相比 4G 大幅城長。而隨著功耗大幅增加，存量 4G 基地台的開關電源、蓄電池、空調等也需擴充改造，改造成本不亞於新建一座 5G 基地台。（3S MARKET : 以上描述，請自行斟酌）

數量翻一番的基地台數量，加上昂貴的建設維護成本，直接導致 5G 網路建設總費用難以預估。所以，別看現在鋪天蓋地的全是 5G 的消息，其實我們距離 5G 網路依然很遙遠。

衛星網路競賽打響

在當今這個資訊化時代，網路覆蓋一直困擾著各國政府。 5G 網路速度再快，沒有信號只能望洋興嘆。 其實不僅僅是 5G，4G 網路信號覆蓋同樣不是很理想。以對岸中國來說，4G 通信基地台總量佔據了全球的 64%，覆蓋率在全球遙遙領先，都無法保證每一寸土都有 4G 網路信號。

其他國家就更不用說了，非洲、拉美國家通信基礎設施落後，網路信號一直是個大問題。已開發國家也沒好到哪裡去，在美國中部、加拿大北部人煙稀少的地區，4G 網路信號覆蓋同樣很不理想。

既然 4G、5G 這些陸地基地台，無法解決網路覆蓋問題，那為何不在天上建基地台呢？抱著這樣的心思，很多公司都開始用各種方式嘗試天上的基地台。Facebook 推出過大型太陽能無人機，從天上發出網路信號。谷歌則選擇了高空氣球，試圖利用高空氣球在天上，不間斷地提供網路信號。相比之下，馬斯克的「星鏈」衛星網路計劃，看起來要可靠實際的多。

早在 2015 馬斯克就透露了「星鏈」計劃，第一階段在 2019 年-2024 年，向 1100 公里左右近地軌道，發射 4425 顆小型衛星。第二階段則是向 340 公里的近地軌道，發射 7518 個類似的衛星，將網路信號覆蓋光線和通信基地台，難以到達的偏遠地區。兩個階段合計 12000 顆衛星，共同建構一個大型衛星網路，給全球提供高速聯網服務。

除了馬斯克，世界首富貝索斯、非盈利組織 Outernet、拿到了大量投資的 OneWeb，以及對岸中國的航天科工集團，都在積極籌備衛星網路，一場悄無聲息的衛星網路競賽已然打響。

其中，貝索斯旗下的 Kuiper 項目計劃，發射 3236 顆近地軌道衛星，Outernet 提出要發射 700 顆左右的衛星，OneWeb 也提出要發射上千顆衛星。五年之後，太空人在國際太空站，對地球進行觀測時，多半會留下「密恐慎入」的感嘆。

難以逾越的難關

為瞭解決全球範圍內的上網問題，馬斯克與貝索斯等科技大佬已經開始了「軍備競賽」。他們的計劃看上去都野心勃勃，不過介於理想與現實之間，還有腳踏實地的奮鬥過程。衛星互聯網計劃看上去十分美好，實際做起來卻困難重重。

就拿「星鏈」計劃來說， SpaceX 的網路衛星使用的波段，和手機頻段互不相容，衛星上下行頻率在 11-13GHz ，而目前 4G 網路的最高頻率也只有 2635MH。頻段不同就無法溝通，手機想要接收衛星信號，還得透過調制解調器作為「翻譯」。調制解調器和披薩一般大小，可以想像，這個世界沒幾個人忍得了如此費勁的上網方式。

此外，衛星網路的概念從來沒被實現過，因而沒有成功的模式可供參考。倒是有些失敗的例子，例如上世紀摩托羅拉公司的銥星計劃。上世紀 80 年代手機通訊技術還不發達，很多地方都沒手機信號。

摩托羅拉就突發奇想，企圖環繞地球建立一個太空通訊網路，從而實現全球信號覆蓋。可惜，摩托羅拉好不容易將銥星星座網路建成，人們卻都不需要這項服務了。

原來，那幾年地面通訊技術飛速發展，通話信號有了很大的改善，人們不用透過摩托羅拉昂貴的銥星網路，也能享受良好的通話服務。

無法相容的頻段問題，飛速發展的通訊技術，還有昂貴的衛星發射成本，這些都是橫亙在馬斯克等人面前的鴻溝。介於「星鏈」計劃實施難度太大，甚至有不少人懷疑，這只是馬斯克用來騙融資的手段。其實，馬斯克和貝索斯既不是傻子，也不是瘋子，他們大張旗鼓的衛星互聯網計劃，實際上另有所圖。

搶佔太空資源

從小我們就知道，太空廣袤無垠，小小的衛星在太空中毫不起眼，外太空中可以容納無數個衛星軌道。不過，衛星軌道也有價值高低之分，為了保證頻率隔離、空間隔離，衛星間需要保持一定的安全距離。因此，有價值的軌道，如地球靜止軌道，數量並不多，這些軌道上某些靜止點更是極為稀缺。

國際上有一個空間軌道分布協會協調空間軌道，理論上哪個國家或公司優先申報，就可以獲得優先使用權。馬斯克、貝索斯他們如此不計代價的開展衛星網路計劃，未嘗沒有透過大量通訊衛星，佔據高價值衛星軌位的心思。

更為關鍵的一點是，通訊衛星在 5G 之後的 6G 時代意義非凡。目前來看，5G 在廣聯接也就是物聯網的應用，還不太理想，6G 可能會在這個場景上，擴展向更廣泛的層面、更高的空間，比如衛星移動，實現地空全覆蓋的網路，實現真正無所不在的任意設備之間的資訊傳輸，真正的萬物互聯時代。

另外，去年四月美國聯邦通信委員會一致投票決定，開放「兆赫茲波」頻率段，該頻率段在 95GHz 到 3THz 範圍內，正是預測 6G 通信技術將進入的頻段。目前業界觀點普遍認為，未來 6G 將使通信向空間發展，衛星通信將發揮，重要甚至關鍵的作用。

如此看來，馬斯克、貝索斯的衛星聯網計劃，更像是提前為未來佈局。透過隨處可達的衛星聯網，為全球每個人跡罕至的角落，提供網路信號。

在造福用戶的同時，累積低軌寬頻天基網路組網經驗。等到 6G 技術標準正式確立，就可以利用自身豐富的衛星聯網組網經驗，以及佔據的高價值衛星軌位搶佔先機。

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