新基建衛星互聯網和馬斯克的“星鏈”是否會產生競爭?可能取代陸地互聯網嗎?

網絡洞察員


1、題目裡有個誤區,並不存在陸地互聯網和衛星互聯網的概念。互聯網是一張網,不是兩張或者多張,也可以說互聯網是由無數個大大小小的局域網連接在一起構成的。普通用戶通過鏈接局域網來實現訪問整個網絡的功能。注意我說的並非實際情況,只是簡化比喻的表述而已。

2、如果把普通用戶接入的網絡理解為一個局域網,那麼可以把整個互聯網理解為無數個局域網連接在一起的大網。目前負責把各個局域網連在一起的是光纖,翻山越嶺,跨江跨海,造價高,施工難。這就是題主所謂的陸地互聯網。

3、星鏈計劃,的功能有兩點,一就是希望替代連接各個局域網之間的光纖鏈路;二就是提供普通用戶一個跨過本地局域網直接連接網絡的接口。

4、從第三點來看,就會明白如果星鏈成型,那麼未來網絡的連接方式將被徹底改變,因此我國必須要有自己的衛星網絡,否則未來又回受制於人。

5、我國自己的衛星網絡與馬斯克的星鏈的關係應該是競爭與合作並存的,未來不會只有一個衛星網絡,我國不過是入局早一點而已,畢竟要完成如此規模的衛星發射量是有巨大門檻的。


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4月20日,在國家發改委舉辦的新聞發佈會上,衛星互聯網首次明確入圍“新基建”。

據國家發改委創新和高技術發展司司長伍浩在會上介紹,新型基礎設施主要包括三個方面內容,分別是:信息基礎設施、融合基礎設施和創新基礎設施。

其中,信息基礎設施主要是指基於新一代信息技術演化生成的基礎設施,如以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網為代表的通信網絡基礎設施,以人工智能、雲計算、區塊鏈等為代表的新技術基礎設施,以數據中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等。

據伍浩介紹,國家發改委將和相關部門加強頂層設計,出臺推動“新基建”發展的有關指導意見,優化政策環境,抓好項目建設並做好統籌協調。

衛星互聯網確定入圍“新基建”範圍後,衛星互聯網概念股走強,多家相關公司股票股價上漲。

截至當天收盤,中國衛通(601698.SH)漲停,中國衛星(600118.SH)上漲7.83%,華力創通(300045.SZ)上漲5.25%,北斗星通(002151.SZ)上漲4.5%。

此外,航天信息(600271.SH)、四維圖新(002405.SZ)、航天電子(600879.SH)、航天發展(000547.SZ)均有小幅上漲。

衛星互聯網,指的是利用大量的衛星組成通訊網絡,利用衛星通信覆蓋面廣、容量大、不受地域影響等優勢,有效解決邊遠、分散地區以及空中、海上用戶的互聯網服務問題。

上世紀80年,美國摩托羅拉公司提出著名的“銥星計劃”,計劃用77顆近地衛星組成星群,讓用戶在世界任何地方都可以打電話。此後,又有多家公司提出類似計劃,但最終都未能維持下去。

2015年,埃隆·馬斯克正式提出“星鏈計劃”,計劃在2019-2024年間發射約1.2萬顆衛星組成“星鏈”網絡,並在全球範圍內提供低成本的互聯網服務。

2019年5月,馬斯克旗下的SpaceX公司用獵鷹九號火箭將“星鏈計劃”首批60顆衛星送入軌道。截至2020年3月,SpaceX已成功將第六批60顆“星鏈”衛星送入太空。

2015年,國內企業中國航天科技集團有限公司(下稱中國航天科技)和中國航天科工集團有限公司,分別提出自己的低軌通信項目“鴻雁星座”和“虹雲工程”。這兩項工程均在2018年底發射了自己的首顆驗證衛星。

鴻雁星座計劃由300顆低軌道小衛星及全球數據業務處理中心組成,可以為用戶提供全球實時數據通信和綜合信息服務。

虹雲工程計劃發射156顆衛星,將組成一個星載寬帶全球移動互聯網絡。

中國航天科技的下屬上市公司包括中國衛通、中國衛星。

中國衛通專門從事衛星運營服務。官方資料顯示,該公司是國內唯一擁有通信衛星資源且自主可控的衛星通信運營企業。

中國衛星是中國航天科技第五研究院控股的上市公司。該公司主要專業從事小衛星及微小衛星研製、衛星地面應用系統集成、終端設備製造和衛星運營服務等。

除國家隊外,中國也有民營航天公司進入衛星通信領域。

2020年1月16日,銀河航天(北京)科技有限公司成功發射其首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信衛星,該衛星可通過衛星終端為用戶提供寬帶通信服務。

北京九天微星科技發展有限公司則計劃用72顆衛星,構建低軌物聯網星座。按照計劃,九天微星的物聯網衛星星座,將在2022年前完成部署。

除上述公司以外,亞馬遜、維珍銀河、可口可樂、高通、波音、三星等巨頭也開始了該領域的佈局,行業的競爭也將日趨激烈。


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題主所說的新基建衛星互聯網,應該指的是我國最近才提出的新基建項目之一。衛星互聯網是繼有限互聯、無線互聯之後的第三代互聯網基礎設施革命,依託低軌衛星星座項目,在外太空鋪設衛星網絡,把互聯網“搬”到太空上,地面用戶通過終端設備實現互聯互通,類似於隨身WiFi,真正做到無死角覆蓋。

馬斯克的“星鏈Starlink計劃”始於2015年1月,該計劃被稱作馬斯克又一個瘋狂的計劃,通過發射4000多顆低軌道衛星組成通信網絡,讓“WiFi互聯網信號”覆蓋全球每一個角落。亦屬於衛星互聯網。

陸地互聯網,也稱陸基互聯網,指的是傳統互聯網,通過使用陸地無線或有線設備提供互聯網信號。

大事件:我國將衛星互聯網納入新基建

上世紀90年代美國銥星公司解決了衛星互聯網從0到1的問題,而我國目前為止還沒有自主建設和運營的全球衛星通信系統。近日,國家發改委在4月份例行新聞發佈會上首次明確新型基礎設施的範圍,相關負責人表示,新型基礎設施的主要內容之一是信息基礎設施,主要指基於新一代信息技術演化生成的基礎設施,其中包括以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網為代表的通信網絡基礎設施。衛星互聯網是一種新型通信方式,指多次發射數百顆乃至上千顆小型衛星,在低軌組成衛星星座,以這些衛星作為“空中基站”,從而達到與地面移動通信類似的效果,來實現太空互聯網。包括馬斯克的星鏈計劃一樣,都屬於衛星互聯網的範疇。

已有5G等傳統互聯網,為何還要建立衛星互聯網?

事實上,毫無疑問,5G網絡是大趨勢,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網絡採用“毫米波”頻段,毫米波在具備高速率、高帶寬的同時,也存在著損耗大和傳輸距離短的缺陷。只有5G網絡,很難徹底解決困擾人類多年的地面網絡全覆蓋難題。當衛星互聯網把地面的基站搬到太空,實現了對天空、陸地、海洋的無縫覆蓋,就可以實現全面應用範圍無死角。

同屬衛星技術,衛星互聯網和傳統的衛星網絡還是有區別的。傳統衛星通信系統分佈在地球上空約3.6萬公里處的地球同步軌道,由於站得夠高,看得夠遠,通常只需3顆衛星便可實現對地球的整體覆蓋。但因為距離地面太遠,這些同步軌道衛星向偏遠地區提供互聯網接入時,經常會出現延時,這對視頻通話等網絡應用的使用有較大影響。

為了減少衛星互聯網延時問題,科學家們選擇了向距地球2千公里以內的近地軌道發射衛星的策略,這樣可以將延時從500毫秒降低至20毫秒。但由於軌道低,低軌衛星無法達到同步軌道衛星的覆蓋面積,如果想要實現可應用於全球的無縫覆蓋,就必須使用成百上千顆衛星組成星座,或我們常說的“星鏈”。

我國新提出的衛星互聯網基建項目和馬斯克的“星鏈”計劃兩者是否會產生競爭?

本質上,衛星互聯網就是通信和衛星的技術拓展,它的實現需要整合航天和通信兩大產業資源。近年來,國際上商業航天逐漸興起,Amazon、美國太空探索技術公司(SpaceX)等民間航天公司正計劃以數百甚至上萬顆的低成本的通信衛星,實現太空互聯網的星座計劃。


SpaceX在2015年啟動了一項名為“星鏈(Starlink)”的項目,計劃在2019年至2024年間在太空搭建由約1.2萬顆通信衛星組成的“星鏈”網絡,其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道,並從2020年開始工作。2019年5月,SpaceX利用獵鷹9號運載火箭成功將“星鏈”首批60顆衛星送入軌道。如果一切順利,該項目可以在全球範圍內提供低成本的互聯網連接服務。

近年來,我國一直在衛星互聯網方面作不斷深入的研究和論證,中國航天人已經為建設包括低軌衛星星座在內的天基互聯網系統做了大量的工作。此後提出了自己的低軌星座計劃,其中既有來自國家隊的“鴻雁星座”、“虹雲工程”,也不乏銀河航天等商業航天機構的身影。

2018年12月,我國首顆低軌寬帶通信技術驗證衛星——虹雲工程技術驗證衛星在酒泉衛星發射中心成功發射。2020年1月16日,中國成功發射首顆通信能力達10Gbps低軌寬帶通信衛星——銀河航天首發星。

毫無疑問,這次我國正式提出將衛星互聯網納入國家“新基建”戰略項目,必然會對馬斯克的“星鏈”計劃產生競爭性因素,但短期看或許不會有太大的影響,畢竟馬斯克的“星鏈”計劃起步要早,技術論證也較為成熟。

衛星互聯網技術會取代陸地互聯網嗎?

衛星互聯網技術和陸地互聯網的優勢互補關係,二者之間並非純粹的對立關係。

我們不妨回顧一下二者之間的優劣點——

以目前陸地互聯網技術最為先進的5G網絡為例,5G是第五代移動通訊技術,具有高速度、大容量、低延時三大基本特徵。

而衛星互聯網,或稱之為“天基互聯網”,存在信號頻率、信號交互、信號傳輸、信號延時、信號資源等方面的缺陷,但優勢是覆蓋率高、建設效率高。

結語

如果類比地面通信領域3G時代中國跟跑,4G時代齊頭並進,5G時代中國領跑,今天中國的衛星互聯網相當於3G初期。我國提出衛星新基建概念,必將成為中國衛星科技發展的一個新的里程碑。


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