在争议中前进的星链!既是卫星通信之争,也是6G技术之争

黑科技看看 2023-12-13
2117 字丨阅读本文需 5 分钟

据国外媒体报道,IT安全公司Cloudflare提供的最新数据显示,尽管太空探索公司SpaceX的星链(Starlink)卫星互联网服务一直存有争议,但该服务的使用在2023年飙升,其互联网流量较去年翻了近两翻。

Cloudflare的数据显示,随着星链通过近地轨道卫星网络提供高速网络接入的互联网服务扩展到了许多新国家和地区,该服务的全球互联网流量在2023年增长了近两倍。其中,星链服务今年在美国的网络流量增长了逾150%,在去年刚推出服务的巴西市场激增了逾1600%。据报道,星链在巴西的客户包括一些非法采矿企业,否则这些企业在亚马逊的偏远地区几乎没有选择。

尽管存在诸多问题,埃隆·马斯克(Elon Musk)的这项服务的快速发展,展示出他如何通过该服务继续扩大自己的全球影响力。根据Cloudflare的数据,星链的流量飞涨速度远远快于全球互联网流量,后者增长了25%。“星链继续在越来越多的地方提供服务,这只会让越来越多的流量进入他们的网络”,Cloudflare的数据监测负责人大卫·贝尔森(David Belson)表示。

马斯克的星链计划

马斯克创立特斯拉汽车的初衷也是为了火星移民计划。火星上缺乏燃料,太阳能转化的电能可能是最好的能源。马斯克曾经在特斯拉发布会上说特斯拉电动汽车是未来火星上的通勤车。

为了移民火星,需要在地球上空建立一个补给站,在实现这一目的的过程中,马斯克觉得卫星互联网是个不错的项目,可以解决全球偏僻地区三十多亿人无法上网的问题。

2015年1月,马斯克正式宣布启动SpaceX的卫星网络服务计划Starlink(星链计划)。计划将约1.2万颗通信卫星发射到近地轨道,后来又计划增加3万颗卫星,总数量最终达到4.2万颗卫星。

2019年5月SpaceX的首批60颗卫星通过“猎鹰9”运载火箭成功发射到预定轨道。SpaceX 通过这种一箭60星的技术先后成功发射七次,即使是疫情也没阻挡住马斯克通往太空的步伐。截止2020年4月22日,SpaceX已经发射成功了420颗卫星到星链计划的预定轨道上。

“星链”卫星系统目前已获准发射的11927颗卫星的搭建工作主要分三步完成,其中,第一步是用1584颗卫星完成初步覆盖,第二步是用2825颗卫星完成全球组网,第三步则是使用7518颗高机动型卫星组成一个极低轨星座。2019年5月,太空探索技术公司以“一箭60星”的方式,将首批“星链”卫星系统配套的卫星送入预定轨道。

“星链”卫星系统使用两款不同重量的卫星,一款重227千克,另一款重260千克,每颗卫星有效使用期限为5年,配备太阳电池翼、相控阵平板阵列天线和碳化硅激光器件等部件,并主要工作在Ku波段、Ka波段、V波段(Ku波段、Ka波段主要是第一和第二步发射的“星链”卫星使用,V波段则是第三步发射的“星链”卫星使用)。“星链”卫星系统配套的卫星之间都具备激光通信能力,单颗卫星的下行容量为每秒17-23Gb。

“星链”卫星系统下的单星波束主要覆盖两个范围,其中,高度在550公里的低轨道卫星可在距“天底”最远44.85°的范围提供服务,地面覆盖半径约为573.5公里,用户终端和网关可以在至少以40°的仰角与卫星进行通信,而高度在335.9公里的极低轨道卫星可在距“天底”最远51.09°的范围提供服务,地面覆盖半径约为435公里,用户终端和网关可以在至少以35°的仰角与卫星进行通信。

目前,“星链”卫星系统配套的卫星还计划发射3万颗,其最终的卫星数量将达到近4.2万颗左右。

中国也在卫星互联网领域奋起直追

中国航天科技和航天科工集团分别提出了“鸿雁”和“虹云”低轨卫星通信星座计划,将分别发射300颗和156颗低轨通信卫星组建太空通信网,两个系统计划将于2023年建设完成。

根据大视野研究公司的报告,2022年,卫星互联网市场的规模为82.3亿美元,预计到2030年,全球卫星互联网市场规模将突破4000亿美元。到这个十年末,全球卫星互联网用户数量将从2020年的4300万增至1.1亿。中国的星链计划的实施,将增加卫星互联网的供给,有可能进一步推动市场规模的扩大。

随着卫星通信的发展走向纵深,一直有观点认为,卫星互联网将颠覆并取代地面蜂窝通信网络,甚至是将对传统通信运营商造成冲击,并可能取而代之。

传统运营商的地面蜂窝通信网络与卫星通信都有各自的主赛道,且都有各自的优劣势,满足的也是不同用户群体的需求,两者不是互为替代关系,而是互为补充,必定是相向而行,当前低轨卫星通信与5G等地面通信是互补关系。马斯克的原话也是,“星链将为那些接入不可靠、价格昂贵或完全无法使用的地区,提供高速宽带互联网业务”。因此,实际上在大部分卫星通信业内,并没有与地面移动通信去直面竞争用户,去比系统的通信容量。

此外,从通信能力看,一颗卫星与一个地面基站的通信能力大体相当,未来全球5G基站数将超过1000万,而低轨卫星的数量在万级,两者相差千倍。这就注定了卫星的通信容量、用户规模、产业规模等方面只能是5G的补充。

所以,在城市等人口密集和经济发达等区域的移动宽带互联网接入仍将以地面蜂窝通信网络为主,低轨卫星通信为辅;而空中、海洋、森林、荒漠及偏远地区的移动宽带通信将以低轨卫星通信为主,此外在突发自然灾害的应急救援过程中,卫星通信是重要的通信手段。

因此,卫星通信和地面通信的融合互补发展将释放更大的市场价值。同时,随着5G的规模商用,按照移动通信每十年一代的演进节奏,6G的研究已经提上日程。按照6G的发展愿景,建构地面通信网络、卫星通信网络及深海远洋网络融合的实现空天海地一体化的全球连接。因此,现阶段推进星地融合发展,将最大限度的为6G的研究提供支撑。

6G将建立空、天、地、海泛在的移动通信网络,未来6G融合是指一种通信技术标准体制包容卫星移动通信与地面移动通信,并且用户终端采用全网统一标识和接入,不再区分卫星与地面系统,进行统一管理。

文章来源: 古逍遥今,爱吃糯米的才智,渊亭防务,腾讯科技

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