5G與其他新基建的領(lǐng)域一起，構(gòu)筑我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)也搭上了政策的順風(fēng)車，加上馬斯克的天才形象和Starlink計(jì)劃給人顛覆性的感覺，使其成為社會(huì)上備受關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域。有自媒體為了吸引眼球，甚至打出“Starlink將顛覆5G”的觀點(diǎn)。不可否認(rèn)，Starlink帶來了很多創(chuàng)新的做法，但顛覆5G還只是一個(gè)臆想。

繼上周載人發(fā)射成功后，6月3日，SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭將60顆衛(wèi)星成功帶入地球軌道，這是SpaceX發(fā)射的第八批星鏈（Starlink）衛(wèi)星。截止目前，馬斯克的Starlink在軌運(yùn)行的衛(wèi)星總數(shù)已達(dá)到482顆。當(dāng)然，按照馬斯克的計(jì)劃，整個(gè)Starlink需要發(fā)射4.2萬顆近地軌道衛(wèi)星，目前僅進(jìn)行不足2%的進(jìn)度。

今年4月，國(guó)家發(fā)改委明確了“新基建”的內(nèi)涵和外延，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也納入了新基建的范圍。在上月結(jié)束的“兩會(huì)”上，小米公司創(chuàng)始人雷軍作為全國(guó)人大代表，提出了《關(guān)于推動(dòng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的建議》。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)也搭上了政策的順風(fēng)車，加上馬斯克的天才形象和Starlink計(jì)劃給人顛覆性的感覺，使其成為社會(huì)上備受關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域。有自媒體為了吸引眼球，甚至打出“Starlink將顛覆5G”的觀點(diǎn)。不可否認(rèn)，Starlink帶來了很多創(chuàng)新的做法，但顛覆5G還只是一個(gè)臆想。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)“今非昔比”，有其廣闊天地

提起衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，大家第一印象就是20多年前摩托羅拉推出的宏大“銥星計(jì)劃”和其暗淡收?qǐng)龅墓适隆Ｈ缓缶褪墙陙矶鄠€(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司前赴后繼的現(xiàn)象，尤其是進(jìn)入2020年，全球最大的衛(wèi)星服務(wù)商Intelsat和明星衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)公司OneWeb相繼因巨額債務(wù)申請(qǐng)破產(chǎn)，然而依然不能阻擋人們?cè)谛l(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)方面探索的熱情，Starlink就是其中最為積極的探索者之一。當(dāng)然，隨著時(shí)間推移，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)“今非昔比”，多個(gè)方面發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的改變，給予這些創(chuàng)新者更好的條件。

（1）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)“基建”的成本大大降低：經(jīng)過十多年技術(shù)迭代，商業(yè)衛(wèi)星的研發(fā)費(fèi)用大大減低，而發(fā)射成本也顯著降低，這方面Starlink具有明顯的優(yōu)勢(shì)，比如SpaceX實(shí)現(xiàn)了可回收火箭技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)一箭多星發(fā)射。近日，媒體報(bào)道SpaceX采用了很多工業(yè)級(jí)器件替代宇航級(jí)器件，從而大大降低相應(yīng)成本。成本的大幅下降，給衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)條件。

（2）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)性能大大提升：正如移動(dòng)蜂窩通信從1G向5G演進(jìn)類似，衛(wèi)星星座也開始了升級(jí)換代，其性能大大提升，從而擴(kuò)大其服務(wù)范圍。比如，以前僅能提供短報(bào)文服務(wù)，現(xiàn)在能夠提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入、提供空中WiFi接入、提供物聯(lián)網(wǎng)接入等。

（3）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富：伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求越來越明顯，形成大量的應(yīng)用場(chǎng)景，尤其是物聯(lián)網(wǎng)的需求，很多行業(yè)產(chǎn)生無處不在、隨時(shí)隨地接入的需求。這種情況下，很多地面通信無法滿足的場(chǎng)所，衛(wèi)星通信的作用就凸顯出來，同時(shí)也擴(kuò)大了衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)商的商業(yè)范疇，帶來新的商業(yè)模式。

因此，基于以上進(jìn)展，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已不再是20年前高成本、低收益的領(lǐng)域，而是形成了廣闊的市場(chǎng)空間。當(dāng)然，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)尤其特殊的功能和場(chǎng)景，不能將其和5G的功能和場(chǎng)景混為一談。

然而，Starlink替代5G依然是一個(gè)“白日夢(mèng)”

包括Starlink在內(nèi)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在為全球大量用戶提供服務(wù)，包括很多行業(yè)用戶的應(yīng)急通信、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用和少量個(gè)人用戶偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信服務(wù)。從多個(gè)角度仔細(xì)分析衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和它們的應(yīng)用，明顯可以看出一些自媒體宣揚(yáng)的“Starlink顛覆5G”并沒有事實(shí)依據(jù)。

（1）從技術(shù)角度看基礎(chǔ)設(shè)施部署

此前，通信媒體C114就衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)話題專訪過中國(guó)信科副總經(jīng)理陳山枝，陳山枝明確指出：

“所有通信系統(tǒng)容量上限都受制于香農(nóng)公式：C=Wlog2（1+S/N），與采用的頻率帶寬及通信信道的信噪比有關(guān)。由于衛(wèi)星與地面終端的通信距離、所受的噪聲和干擾都大于地面蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，結(jié)果是衛(wèi)星通信的頻譜效率遠(yuǎn)低于同期的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，這是科學(xué)，不是馬斯克的商業(yè)奇才能夠顛覆的?！?/p>

根據(jù)陳山枝的測(cè)算，目前Starlink低軌衛(wèi)星平均頻譜效率約在2.5bit/s/Hz，只達(dá)到3G水平；而目前5G是平均頻譜效率10 bit/s/Hz 以上，約4倍以上。若Starlink要顛覆5G，實(shí)現(xiàn)與5G相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)容量，至少要提供相當(dāng)于5G基站數(shù)量的衛(wèi)星。

根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)，截止2019年底，國(guó)內(nèi)4G基站已超過500萬。未來5G要實(shí)現(xiàn)4G的覆蓋，其基站數(shù)量可能是4G的2倍以上，即有可能超過1000萬。以此計(jì)算，Starlink要顛覆5G，至少需要發(fā)射1000萬顆衛(wèi)星，而馬斯克計(jì)劃的4.2萬顆衛(wèi)星是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

馬斯克4.2萬顆衛(wèi)星已經(jīng)讓世人非常震撼了，發(fā)射1000萬顆以上的衛(wèi)星，不論是從成本上，還是從低軌容量上看，這似乎是一個(gè)不可能的任務(wù)。

（2）用戶和成本收益角度看服務(wù)范圍

首先是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)群體

從Starlink的官網(wǎng)可以看到，其愿景是“為那些接入不可靠、昂貴或無法接入的區(qū)域提供高速寬帶接入”。所以，從這一愿景中我們就能明顯看出其服務(wù)的目標(biāo)對(duì)象只是少數(shù)用戶，而不是像5G那樣面向所有行業(yè)和所有個(gè)人、家庭。

“接入不可靠、昂貴或無法接入的區(qū)域”范圍也非常廣闊，畢竟包括5G在內(nèi)的移動(dòng)通信主要覆蓋的還是人口密集的區(qū)域，而這些區(qū)域占據(jù)全球陸地的面積20%左右，還有廣闊的森林、沙漠、高山、灘涂以及更為廣闊的海洋都沒有有效的通信手段，這些就是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的用武之地，為應(yīng)急通信、森林防火、船只航行、環(huán)境監(jiān)控、電力巡檢等行業(yè)應(yīng)用形成較好的基礎(chǔ)設(shè)施，甚至包括一些偏遠(yuǎn)地區(qū)5G接入網(wǎng)的回傳。

其次是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的收益來源

根據(jù)Starlink計(jì)劃披露的信息，一些媒體測(cè)算過其背后的商業(yè)利益，如果一切按照SpaceX計(jì)劃，Starlink到2025年的用戶將超過4000萬，當(dāng)年收入會(huì)達(dá)到300億美元。也就是說，平均每一用戶年均收入是750美元，約合人民幣超過5200元，這還是2025年的戶均費(fèi)用。這個(gè)數(shù)字是什么概念呢？

與蜂窩通信相比，以中國(guó)移動(dòng)公開的數(shù)據(jù)為例，2019年中國(guó)移動(dòng)4G用戶ARPU值為56.4元，則每用戶年均收入為677元，而5G的ARPU值僅比4G高6.5%，到2025年5G每用戶年均收入與目前不會(huì)有太大差距。以5G單用戶年均600多元與Starlink單用戶年均5200元成本相比，Starlink能夠顛覆5G嗎？

從這個(gè)角度看，Starlink的用戶并不會(huì)和5G普通用戶有太多重合，而更多是一些支付能力較強(qiáng)的用戶。根據(jù)自媒體“量子位”的報(bào)道，Starlink計(jì)劃獲得美國(guó)軍方的訂單，可以看得出Starlink未來所服務(wù)的并非普通移動(dòng)通信用戶。

那些鼓吹“Starlink顛覆5G”群體，你們?cè)敢鉃槊磕?50美元的通信費(fèi)買單嗎？

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G的爭(zhēng)奪焦點(diǎn)：頻譜資源

馬斯克一向針對(duì)5G很少發(fā)表看法，然而今年2月，馬斯克曾發(fā)布推特，抱怨5G在頻譜獲取上非常貪婪，可以看出背后是對(duì)頻譜資源在衛(wèi)星和蜂窩網(wǎng)絡(luò)之間分配的不滿，也從一個(gè)側(cè)面反映了其Starlink進(jìn)展并非一帆風(fēng)順。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)一個(gè)典型的區(qū)別在于，衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施建成后，可以為全球提供服務(wù)，而蜂窩網(wǎng)絡(luò)只是在本地提供服務(wù)。理論上來說，蜂窩網(wǎng)絡(luò)只要符合本地頻譜劃分和管理制度即可，而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)必須符合全球統(tǒng)一的頻譜劃分規(guī)則。因此，頻譜資源對(duì)于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)更為珍貴。

大部分衛(wèi)星采用的是Ku、Ka、V等波段，即12GHz-75Ghz頻段，也有一部分使用C波段，即4GHz-8GHz。然而，隨著蜂窩通信的快速發(fā)展，尤其是5G的商用，蜂窩通信與衛(wèi)星通信頻譜之爭(zhēng)也愈演愈烈。

舉例來說，上文提到的全球最大的衛(wèi)星服務(wù)商Intelsat申請(qǐng)破產(chǎn)，一個(gè)插曲是在5G浪潮席卷全球的趨勢(shì)下，美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)發(fā)布了加速清除C段波頻譜的指令，以支持美國(guó)5G無線基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。按照規(guī)則，Intelsat公司作為使用C段波頻譜的公司之一，需要在限定期限內(nèi)交出C段波頻譜，才能獲得拍賣帶來的48億美元補(bǔ)償金。但想要獲得這些補(bǔ)償金，則需要Intelsat在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)籌集10億美金，對(duì)C段波頻譜中的客戶進(jìn)行遷移。而美國(guó)運(yùn)營(yíng)商在毫米波頻段部署5G網(wǎng)絡(luò)，也在多個(gè)方面與衛(wèi)星通信產(chǎn)生一些沖突。

去年12月，SpaceX曾卷入了一場(chǎng)對(duì)于12GHz頻段的爭(zhēng)奪。運(yùn)營(yíng)商希望聯(lián)邦通訊委員會(huì)發(fā)布新規(guī)，允許其在12GHz頻段建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。而SpaceX對(duì)此提出反對(duì)，認(rèn)為對(duì)于12GHz的重新分配，將對(duì)SpaceX服務(wù)的客戶造成很大影響。

這也許是馬斯克發(fā)推特抱怨5G在頻譜獲取上貪婪的原因。然而，在現(xiàn)實(shí)中，似乎5G與衛(wèi)星通信在頻譜爭(zhēng)奪中，5G的群體占據(jù)有上風(fēng)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新者們還需要更多努力，爭(zhēng)取頻譜資源，畢竟頻譜也是衛(wèi)星通信的資源瓶頸。從這里來看，Starlink顛覆5G也是一件不可能的任務(wù)。

總結(jié)一下，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G明顯不是替代、顛覆的關(guān)系，它們有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景、應(yīng)用群體。目前，國(guó)家將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)列入新基建之中，可以看出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的地位越來越高，與5G等其他新基建的領(lǐng)域一起，構(gòu)筑我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石。
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