衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)上天之前，一定要弄清的幾個(gè)問題

衛(wèi)星通信不是什么新鮮話題，但是，如果將來地球每個(gè)角落都可通過衛(wèi)星既便宜又高速上網(wǎng)那就意義非凡！4月23日美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）成功發(fā)射第七批“星鏈”互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星。通過此次發(fā)射，SpaceX成功將60顆“星鏈”衛(wèi)星送入近地軌道，使得入軌衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到422顆，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有初步運(yùn)營(yíng)能力，預(yù)計(jì)今年面向用戶提供服務(wù)。

毋庸置疑，SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）在時(shí)下最具顛覆精神的跨界創(chuàng)業(yè)者之一，從特斯拉電動(dòng)汽車、到可回收獵鷹火箭，再到最近熱議的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，這些貌似天方夜譚的科技構(gòu)想在他手里一個(gè)個(gè)都逐步變成現(xiàn)實(shí)，令人耳目一新。

馬斯克的下一步計(jì)劃是什么？從地面互聯(lián)到天地共建，正在發(fā)展的5G及未來的6G將要被顛覆嗎？?jī)?nèi)行看門道，筆者整理幾個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)問題，逐個(gè)分析。

通信系統(tǒng)都用自身的工作頻率，比如Wi-Fi工作在2.4GHz 或5.7GHz頻段，且頻率是一種國(guó)家資源，由無線電管理局統(tǒng)一管理和分配。SpaceX的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也不例外，目前還沒有公開資料來講述其工作頻段，有部分媒體說其是Wi-Fi，這些都不準(zhǔn)確。

大部分衛(wèi)星發(fā)出Ku, Ka, V等波段（12GHz～75GHz）的信號(hào)，需要專門的接收終端。埃隆·馬斯克說“這些終端看起來就像是一個(gè)小碟插在了一根棍子上”，所講小碟便是小型衛(wèi)星天線，可見衛(wèi)星頻段仍然是其基本選擇。

由于SpaceX的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)工作在衛(wèi)星頻段，現(xiàn)有的終端比如手機(jī)、手提電腦等外設(shè)無法直接接收其信號(hào)，必須配備專門的接收設(shè)備（或現(xiàn)用產(chǎn)品擁有傳統(tǒng)通信和衛(wèi)星通信兩種制式）。隨著SpaceX的規(guī)模商用，這必將帶動(dòng)相關(guān)的芯片產(chǎn)業(yè)、整機(jī)產(chǎn)業(yè)及對(duì)應(yīng)的軟件行業(yè)發(fā)展，這是不是意味著相關(guān)的產(chǎn)業(yè)存在巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)？

既然SpaceX的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能夠做到全球每個(gè)角落的高速接入，現(xiàn)在5G乃至將來的6G會(huì)不會(huì)被干掉？筆者認(rèn)為傳統(tǒng)的1G～5G通信技術(shù)屬于地面互聯(lián)概念，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)屬于天地共建范疇，由于用戶群體、產(chǎn)業(yè)生態(tài)及既有利益格局等因素，目前還很難講將來一定會(huì)出現(xiàn)地面互聯(lián)會(huì)被衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)所取代局面，兩者在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)應(yīng)該是長(zhǎng)期共存，場(chǎng)景相互補(bǔ)充。

對(duì)于傳統(tǒng)的1G到5G移動(dòng)通信，3GPP 是其最大的生態(tài)支撐，各種標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議規(guī)范使得不同廠家之間設(shè)備能夠互聯(lián)互通，設(shè)備間的兼容互通使得產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

對(duì)于SpaceX的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)來講，目前還是一個(gè)私有系統(tǒng)，沒有公開其底層規(guī)范及將來互聯(lián)互通計(jì)劃，但據(jù)埃隆·馬斯克講將來會(huì)考慮與傳統(tǒng)的電信運(yùn)營(yíng)商合作共同推進(jìn)星地互聯(lián)。筆者認(rèn)為，開放兼容是產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展的前提，與電信運(yùn)營(yíng)商的合作必將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)范發(fā)展。

據(jù)埃隆·馬斯克講，在未來的6個(gè)月內(nèi)將會(huì)給3%的美國(guó)偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶提供服務(wù)，預(yù)計(jì)80美元/月，可提供1Gbps的下行速率?？陀^來講價(jià)格還是比較中肯的。Spacex最厲害技術(shù)是火箭重復(fù)利用及一件多星技術(shù)，這些為大規(guī)模衛(wèi)星發(fā)射及快速衛(wèi)星組網(wǎng)提供有力支持。數(shù)據(jù)顯示，全球共有30多億人沒有接入互聯(lián)網(wǎng)，接近總?cè)丝诘囊话?，隨著用戶數(shù)量增大，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)資費(fèi)必將進(jìn)一步下降，不排除在新的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的導(dǎo)入后（如廣告收入等），將來可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的免費(fèi)接入，這的確是一個(gè)宏偉的構(gòu)想。

美國(guó)在5G時(shí)代開始落后于中國(guó)，期望以衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等黑科技彎道超車？中國(guó)跟還是不跟？這個(gè)問題與技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)相關(guān)，筆者認(rèn)為，任何一種通信技術(shù)如果能夠使用戶體驗(yàn)更方便、更快速、更經(jīng)濟(jì)，那么一定會(huì)有強(qiáng)大生命力。衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)嗎？答案基本是肯定的，特別是在地球上廣袤無際的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的地方。美國(guó)等國(guó)家在傳統(tǒng)的通信技術(shù)上逐步落后于中國(guó)，但是不可忽視這些的國(guó)家的創(chuàng)造力及國(guó)際影響力，存在這種在通信領(lǐng)域彎道超車的可能。

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，每種有生命力的新技術(shù)一旦進(jìn)入市場(chǎng)，用戶數(shù)字都是按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)的，個(gè)人電腦、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)的發(fā)展無不遵循這樣的普遍規(guī)律?！靶l(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”一定會(huì)火爆嗎？

如果說實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，那么市場(chǎng)就是鑒定技術(shù)的最終手段。一個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)如果沒有用戶的追捧、沒有穩(wěn)定的收益，那么它被市場(chǎng)無情的拋棄只是時(shí)間問題，頭頂著“創(chuàng)新”的光環(huán)也沒有用。

能否火爆是由技術(shù)特性、用戶心理、廠家博弈甚至政治格局等多方面因素共同影響形成的，目前來看還不敢說一定能夠火爆，但是存在這個(gè)可能。

國(guó)外從事衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)研究及實(shí)驗(yàn)的廠家不少：如加拿大TELESAT已經(jīng)實(shí)驗(yàn)成功，亞馬遜也野心勃勃宣布了低軌道衛(wèi)星計(jì)劃。

中國(guó)在這塊已經(jīng)開始大力開展相關(guān)工作，中國(guó)航天科技和航天科工集團(tuán)分別提出了“鴻雁”和“虹云”低軌衛(wèi)星通信星座計(jì)劃，將分別發(fā)射300顆和156顆低軌通信衛(wèi)星組建太空通信網(wǎng)，兩個(gè)系統(tǒng)計(jì)劃將于2023年建設(shè)完成。民營(yíng)公司銀河航天成功發(fā)射了首顆通信能力達(dá)10Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星。不過都還比較早期，無法提供連續(xù)的通信服務(wù)。

國(guó)家發(fā)改委明確衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”范疇，與 5G 并列通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。國(guó)家發(fā)改委 20 日首次明確新型基礎(chǔ)設(shè)施的范圍，以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面向高質(zhì)量發(fā)展需要，提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系。其中分為信息基礎(chǔ)設(shè)施中的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中超預(yù)期納入了衛(wèi)星互聯(lián) 網(wǎng)，其它納入項(xiàng)為 5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

發(fā)改委此次的新基建范疇主要為了推進(jìn)社會(huì)進(jìn)入“萬物互聯(lián)”時(shí)代，其中無間斷、高速、低延時(shí)的通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)施的基礎(chǔ)設(shè)施，因此針對(duì) 5G 地面網(wǎng)絡(luò)的不足，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將成為補(bǔ)全全球高速覆蓋、城市熱點(diǎn)區(qū)盲點(diǎn)覆蓋、戶外應(yīng)用、高移動(dòng)應(yīng)用的天基基礎(chǔ)設(shè)施。

技術(shù)發(fā)展日新月異，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)通信技術(shù)高速發(fā)展。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是否會(huì)對(duì)傳統(tǒng)通信技術(shù)構(gòu)成顛覆性優(yōu)勢(shì)？未來是否存在巨大商業(yè)機(jī)會(huì)？我們拭目以待。

鳴謝：本文作者楊豐林博士（上海磐啟微電子有限公司副總經(jīng)理），如需轉(zhuǎn)載或者采用本文的內(nèi)容，需獲得原作者的許可。