AutoR智驾 | 2020-08-31 16:07 作者:智驾小编 0

马斯克的星链计划商用,对中国5G的冲击有多大?

星链计划 5G
无论是马斯克的星链计划,贝佐斯的蓝色起源,又或是英国政府投资的OneWeb,他们所涉及的太空通信领域正在加速发展,而他们的目的相较于5G、6G的意义已经产生升维的影响——全球不限位置的高速低时延低成本互联网。

本来是技术路线的竞争,在这个百年未有之变局所有的竞争正被蒙上一层政治色彩。


马斯克的特斯拉股价在一路高歌猛进之时超越所有车企并向世界最大的科技公司进发之时,他打造的星链互联网也正一步步接近商用。


星链互联网在中国互联网论坛经常会被问及,它是否会替代5G?


而从建设速度而言,星链互联网似乎进展更快。


仅用了一年的时间,SpaceX就已经发射了近600颗Starlink卫星上天,目前已经有1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道。


伴随着这1584颗卫星上天,星链已经可以开启部分应用,并在一些地区已开启测试,据星链官网介绍目前,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,来评测该平台在市场上的表现。


Beta测试将于今年晚些时候开始,从美国北部和加拿大南部开始,然后再是高纬度地区。


太空互联网或者说星链互联网的好处已有很多人讲过,最大优势是地球再无死角,无人区不会有人迷路和孤立无援,乘坐飞机也不会失联。


因为中美之间的竞争,星链互联网也一直被网友视为美国跳过5G网络建设的一个替代方案。


下面我们简单介绍一个星链互联网的原理和建设过程。星链不仅与5G有竞争,而且这种太空互联网的建设争夺已经进入白热化阶段。


3.png


2015年由马斯克旗下的SpaceX第一次发布了Starlink——星链计划。


该计划旨在通过建设由数以万计的星链人造卫星组成的网络,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连接。

 

设.gif


据有关文件显示,该公司还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。


我们来看这下面一组图,按着顺序大概能了解星链卫星被发射上太空同时布满天空的整个过程:


1、60颗卫星一次安装进火箭↓↓


多组卫星.jpg


2、发射上太空↓↓


Ariane-6-OneWeb-constellation-dispenser-Arianespace-2-1024x503.jpg


3、卫星与火箭分离↓↓    


Starlink-v0.9-deployment-SpaceX-3.gif


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4、在太空形成星链↓↓


星链渲染图.gif


这个夏初世界不少地方有人肉眼看到了星链出现在太空中。


滑地天空.gif    

在夜空中如此闪亮引发了外界批评星链对人类的夜空造成了光污染。    

据说此后最新发射的卫星增加了面向地球一侧的遮光板,很多人想像的会有一个完整的星链布满地球的一幕在将来应该不会出现。


2021年是这一计划最终完成的时间结点,届时其服务范围迅速扩大到接近全球。


此外,类似的计划还有两家公司在做,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(Blue Origin),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。


BLUE.jpg.jpg


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,和马斯克的星链一样,OneWeb的目标也是建立一个卫星网络,向全球各个角落传输高速、低延迟的卫星互联网。    

OneWeb 卫星星座渲染.jpg

*OneWeb的卫星渲染图    

谷歌.jpg

气球.jpg.jpg

*谷歌的Project Loon气球计划


无人机.jpg

*扎克伯格的无人机互联网计划


几年前FACEBOOK的扎克伯格也尝试过通过无人机来打造全球互联网,不过目前已经没有了下文。(详见:《放卫星、无人机,盘点大伽们的天空互联网极智方案》)    

整体而言在打造天空互联网方面,有三种技术路线,无人机、气球、卫星。


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这张图展式了这种三种模式对地球的覆盖程度,目前来看,卫星模式最具商用应用的可能。

而从现实的推动进度而言,以上几种与马斯克竞争的公司无论是进度还是发射数量,都无法与马斯克的星链相提并论,值得注意的是中国目前在这方面的布局仍然是0。能代替5G吗?


5G的优势是网速快与延迟低,缺点是覆盖范围小。


很显然根据三家公司的描述卫星计划,最实用的是偏远地区,并且覆盖全球,因此5G技术的缺点就是星链技术的优点。


再来看网速与延迟。


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,理想和现实还是有一定差距的。


今年3月,马斯克就公开表示:" 我们的目标是网络延迟低于20毫秒,这样用户就可以用我们的网玩视频游戏了,而且打游戏水平不会受到影响。" 


看来这个目标已经接近实现了!


数据.jpg.jpg


根据美国网友的测试,目前最快的下载速度达到了60.24Mbps,最慢的为35.49Mbps。


上传速度则从最低的4.58Mbps到17.70Mbps不等。而延迟则从31毫秒到94毫秒不等,多数时候在50毫秒以下。


距离.jpg.jpg

*星链卫星距离地南只有550公里,而普通卫星一般都高达1000公里。


因此还达不到5G的理想的网速和延迟,但目前看4K视频和玩游戏已经没有问题。


不过目前的5G网速也达不到宣称,目前大部分5G基站采用nsa非独立组网,是在原有4g基站上改装升级的,速度和延迟与星链接近。


基站.jpg.jpg


因此两者目前的表现属于同一水平线。


但是SpaceX的官方测试数据显示,星链的网络下行速度可以达到1440Mbps,在飞行的C-12运输机上检测到了610Mbps,因此目前星链的卫星数量还不够完备也是影响速率的一大因素,值得注意的是下行峰值速率为:1540Mbps。


因此两者未来的理想网速也处于同一水平。


成本与资费


我们可以做一个简单的计算,据公开资料显示,16年的FASTER海底光缆,长1.1万公里,带宽60T,耗资3亿美元,预期寿命25年,只有4个出入口。现在全球海底光缆总长90万公里,可以估计建设成本大概300亿美元/25年的数量级,而出入口的数量大概三位数,最多也就四位数。


星星.jpg.jpg


Starlink只要能在批量生产卫星之后把组网成本降到60亿美元/5年(卫星寿命5年)左右,那么即使完全不考虑个人接入,地面只支持四位数的大型地面站达到几十T的速率,也已经可以开始和海底光缆竞争。目前这批实验星的成本已经低于发射成本,按1.3亿美元60颗包发射计算,60亿美元够打2800颗,离完成组网的一万两千颗数量还有距离但是已经很接近了。


按照摩根士丹利的估算:假设每颗星链卫星成本100万美元、每次发射成本5000万美元(合计每批部署的总费用1.1亿美元),全部部署完成4.2万颗的话,SpaceX大约需要投入840亿美元。



SpaceX有自己的内部账:马斯克和格温·肖特维尔今年都曾流露过,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。    因此特斯拉完成所有计划的成本还没有一条海底光缆高,并且直接省略掉基站。


资费.jpg


目前按照马斯克的想法,星链未来向3%的美国偏远地区用户提供服务,预计资费为80美元/月,美国现在商业用户宽带计划大概是1000-3000美元/年,飞机邮轮和大型用户1万-10万/年。也就是说星链资费低于美国目前的互联网资费。


但对于中国便宜的5G资费来说,80美元的价格还是有些偏贵了。


如何使用?


外媒报道,目前,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,来评测该平台在市场上的表现。


Beta测试将于今年晚些时候开始,从美国北部和加拿大南部开始,然后再是高纬度地区,想要参与测试的人员需要符合这些要求:


1、 所在北部地区天空视野开阔;

 

2、所处地区纬度在44度-52度范围之内;


3、愿意并能够在2个月内完成有关服务的多项调查,同意接收和正确安装设备。


登陆.png


所有参与 alpha 和 beta 的测试人员将免费获得这项服务,但需要支付1美元来测试 Starlink 的计费系统。


根据服务条款,Beta 测试者被要求每天平均花30分钟到1小时测试 Starlink 服务,并定期提供反馈。


SpaceX 公司将通过调查、电话、电子邮件和其他方式等提出反馈需求。不参与反馈可能导致终止您的测试,您必须返回您的星链套件。此外,Beta 测试者将不允许公开分享他们使用该服务的任何信息。


在设备方面,星链套件指的是星链碟形天线、Wi-Fi路由器、电源和系统支架组成。


而这个天线,大概相当于以前的卫星锅,不过对于中国境内的个人消费者,安装这种卫星接收器存在政策上的限制。


接收2.jpg


因此相较于5G而言,星链计划的最大痛点在于设备能不能小型化,便携性不足。


不过对于商用用途来说,并不会产生影响,而如果将星链作为接受基站来讲,与5G使用便利性也一样。


总结来看,星链计划无论是网速、延迟、资费都与5G相当,而最为关键的覆盖范围和全球分布,更是5G技术难以企及的,但星链因为要使用接受设备,因此并不适合随时随地的小型化设备。


在民用层面存大不小的门槛。


wifi.png


马斯克从来没说过星链替代5G之类的传统通信,星链从来就没有把生活在市中心密集区的居民当做潜在客户,所以星链和5G、6G、7G更多的是互补关系。


而目前对于星链可能造成过多的太空垃圾,影响太空飞行,星链公司也在技术层面进行过回应。


像它利用美国国防部碎片跟踪系统的输入自主进行机动,可以避免与空间碎片和其他航天器相撞,这一此功能大大减少了人为失误,为避免碰撞提供了更可靠的方法。而当卫星寿命终止时,卫星将在几个月内利用其机载推进系统进行离轨。


在极少数情况下,推进系统将无法运行,卫星将在1-5年内在地球大气层中燃烧,这大大低于高海拔地区需要数百或数千年的时间。


伴随着星链即将进入正式商用化运营,这一互联网会无疑会创造一个信息更加自由流动的世界。


但是它是否真能如其所计划的那样为无论贫富的国家和群体打造统一的不受限制互联网的基础设施,想必在将来一定会遇到各种问题。


但即便是这样,对于飞机船只、科考探险、海岛边境的使用人群,它的商业化前景也能让马斯克赚取巨大的利润。

智驾注:本文转载来源为AutoR智驾,由AutoR智驾转载。
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