高带宽、低延时的卫星互联网已成太空的“新风口”

5G和卫星互联网可以有各自的分工。

高带宽、低延时的卫星互联网，很容易被认为是5G的竞争者，甚至有人直接将卫星互联网类比成6G。

你能想象在未来，我们可以在深海或雨林直播、在雪山分享美照、甚至在万里高空等各种恶劣的环境下，手机信号依然是满格。而现在的你，可能稍微远离城市，就要忍受没有信号的烦恼。

大洋彼岸的马斯克同志指了指天上的人造卫星说：“来连我们的卫星Wi－Fi（星链）吧，走到哪里都有信号。”

通过卫星打电话似乎不稀奇，但用卫星来上网，这听起来就是一件很科幻的事情，而这也是卫星互联网的目的。

2020，卫星互联网元年

卫星互联网，从字面上就很好理解：将多颗卫星组成可以进行实时信息处理的大型卫星系统，组网之后提供天基高速互联网接入服务。所有的卫星组成像星座一样的体系，当地面设备提出申请后，就可以提供互联网连接服务，这会极大地提高全球范围内互联网的覆盖率，尤其是地面网络设备无法覆盖的“空白”地区。

早在上个世纪90年代，卫星通信网络的互联网化就已经开始研究，多家美国公司提出自己的卫星星座方案：通过建立天基网络、销售独立的卫星网络与上网终端，从而与地面通信运营商竞争。这其中也包括大名鼎鼎的铱星系统，在发射66颗卫星后，铱星公司就因市场冷落以及庞大的维护及研发费用，最终破产，卫星互联网计划也陷入沉寂。

随着5G时代的到来，卫星互联网计划似乎又重新燃起了希望。得益于SpaceX成功的火箭设计、制造与发射能力，马斯克在2015年提出了他的“星链”计划，他计划用4．2万颗卫星来取代地面上的传统通信设施，从而为在全球范围内提供价格低廉、高速且稳定的卫星宽带服务。除了马斯克的星链计划外，亚马逊 CEO贝佐斯也开始了他的“柯伊伯项目”（Project Kuiper），该项目由3236颗低地轨道卫星组成的太空卫星网络，旨在为世界各地缺乏高速宽带互联网服务的人提供网络接入服务。

除了这几家商用公司以外，中国和欧洲多国都开始研究并搭设自己的卫星互联网体系，从目前来看，这似乎成了互联网下一个潮流：更广泛也更加自由。

发展中国家的福音

目前运营商已经将地面通信的生意深扎根后，偏远地区无疑是未被挖掘的宝藏。

中国有完善的基站体系，用户很容易就可以享受到优质的通信网络。但并不是每个国家都有足够的资金实力搭建网络。据联合国的最新数据，当前全球仍有57％人口（约42亿）未实现互联网连接，这意味着世界上绝大多数发展中国家人口无法享受优质的手机通信和上网体验。从目前的数据来看，地面互联网仅覆盖了地球陆地面积的20％，地球表面的5．8％，卫星互联网就成为一种很好的互补方案。

按照马斯克的想法，星链的主要目标客户是那些网络不可靠、价格昂贵甚至完全没有网络的地区，用卫星替代光纤，在成本方面优势很大。众所周知，光缆在复杂地形上的布线成本极其的昂贵，2018年，谷歌为了扩展全球云计算业务，投资近300亿美元建设海底光缆，而SpaceX因为可回收，火箭运输成本大大降低，一次发射成本仅为1400美元／公斤。这成本比在青藏高原或撒哈拉大沙漠这种无人区铺设光缆低很多很多。

这么一看，卫星互联网似乎真有可能成为发展中国家的福音？

从马斯克的计划里，星链在未来会向3％的美国偏远地区用户提供服务，预计资费为80美元／月；而美国现有5G套餐价格为70美元／月。如果放眼全球市场，中国运营商的5G套餐甚至可以低到每月不足百元（约15美元）。

这么一看，星链的价格其实在通信产业发达地区毫无竞争力。

而对于非洲和东南亚这些发展中国家而言，80美元已经是很优惠的价格。尤其像印度尼西亚这种群岛国家，想搭建一个联通全国的地面网络是一项十分困难的事情。

因为信息密度低，地面网络铺设费用高昂，相比之下卫星互联网投入低、覆盖广，可以满足这些人口稀疏地区的通信需求，“在那里，只有真正有钱的人才能用得起网络。”省去光纤布线和基站搭建的成本，成功入网卫星互联网，这对于通信基础不完善的国家来说不失为最好的解决方案。

商业巨头的噱头

在享受低廉的价格外，卫星互联网其实还存在很多不足之处。

首先，卫星互联网虽然覆盖范围广，但与所有的卫星通信技术一样，在室内的无法接收到信号。早前就有新闻曝光，星链计划用户需要搭配类似Wi－Fi收发器的接收器天线。对于某些没有安装接收器的室内，那么星链网络就像没有基站一样失灵。

由于传统通信卫星位于对地静止轨道，所以时延很大，且覆盖范围固定，目前大多数卫星互联网将目光放在LEO低地球轨道，该轨道上的卫星往往都具备7公里每秒以上的地面速度。动态性非常的高，所以每颗卫星能覆盖到的范围很小，也就是服务区很小。可惜的是地球上的需要网络的居民并没有根据星座中卫星的动态分布规律来生活的。北半球中低纬度高度集中的人口让不能轻易放弃掉高纬度的星座显得很尴尬，卫星多的地方人少，人多的地方卫星少。

因此如果要利用LEO通信卫星来提供服务的话，就需要非常多数量的卫星才能构建一个没有间断的系统。此外星链计划采用的是QV波段，频率更高，载荷量更大，然后为了解决高通量，就需要密集放星。

最后低轨系统存在低容量利用率的问题，就是需求强的地方带宽容量不够，而绝大多数地方卫星都处于空闲状态。

最后，数量巨大的低轨道卫星会极大地影响地面的天文观测任务，这也是卫星互联网被人诟病的很重要原因。

从目前来讲，这些问题还不能得到很好解决。在没有良好的用户体验前，看似廉价的卫星互联网更像是赔本赚吆喝。想要盈利，还需要很长的周期。

占领太空，卫星互联网的真正意图

作为一名精明的商人，马斯克当然不会做亏本的买卖。

如果说做民用不挣钱，那么马斯克还可以将目标放在军用上——就像当年的GPS一样。

长期看，在“天地一体化”网络的大趋势下，卫星互联网商用价值会越来越大，而基于卫星数据通讯网络控制高密度网格的定位，可以在军事上有所作为，

在目前短期内的生存压力下，还没内测的星链现在已经拿下了第一个大客户——美国军方。

据外媒Spacenews报道称，美国陆军在今年5月与SpaceX在签署了一项协议——美国陆军在3年内对“星链”进行测试，以评估其是否符合美军的数据传输需求。

在未来，数量庞大的卫星网络可以对地面目标进行长时间的观察，并能将信息实时传送给传输给技术人员处理，这对作战的帮助是巨大的。像星链这种覆盖广、低延时的通信能力，可以对未来作战形态带来重大影响。

说得更直接一点，卫星互联网是国家安全实力的一部分。

现在国际上对于空间的卫星轨道资源和频率资源采用的是报备制度，也就是先到先得，当马斯克占领完战略资源之后，便能依托于这些资源进行某些通讯控制，甚至军事的用途，这一点很值得中国航天业关注。

其实中国的卫星互联网建设也如火如荼——除了已经实施的虹云工程、鸿雁星座计划，今年5月22日的两会上，雷军也提案建议加快发展卫星互联网，降低民营企业进入卫星互联网的门槛，此前卫星互联网还被纳入“新基建”范畴，获得国家层面支持。

除了中美，包括英国、日本在内的航天大国也开始了各自的卫星互联网计划，各国的卫星互联网竞争已经不可避免。

尾声

单从通信行业的视角来看，并不是各星座计划之间的竞争，而是卫星互联网和地面5G通信之间的较量。

一边是以华为为代表的5G基站铺设，一边是马斯克为首的美国星链计划。实际上，卫星互联网更像是5G的互补。按照马斯克的设想，星链可以更好地为那些5G基站覆盖不到的偏远地区提供通信服务。卫星互联和5G的竞争可能只会出现在报道标题中。

事实上，5G和卫星互联网可以有各自的分工：5G为城市等人口密集区提供通信服务，卫星互联网适合为偏远的野外、海上等人口稀疏区提供通信服务。

而看上去在民用领域没有优势的卫星互联网，在国家安全领域却有着举足轻重的作用，所以我们更应该把目光放得长远，而不是一味吹捧或贬低卫星互联网。

比起商业，国家安全更为重要，卫星互联网和地面互联网，都要投入。