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把基站搬到太空去!5G再一次燃起衛星夢

作者:未知

  把基站搬到太空,讓衛星的信號像燈塔的光束那樣覆蓋地面——曾在2G時代火熱的太空互聯網概念,在如今的5G時期又一次被燃起。
  12月12日,中國首顆通信能力達10Gbps的民營5G衛星出廠了,并預計在12月底搭載發射,它來自商業衛星公司銀河航天(北京)科技有限公司(下稱“銀河航天”)。
  公司合伙人、副總裁高千峰對經濟觀察報表示,這是一顆低軌寬帶通信衛星,10Gbps的通信指標地面測試已經達到,這意味著高性能、高帶寬技術得到初步驗證,可以未來支持兼容5G應用需求。這只是公司整個星座體系的第一顆,未來發射的數量和詳盡方案還在規劃中。
  通俗理解,這是一種新型通信方式,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“,來實現太空互聯網。12月12日,千域空天咨詢有限公司創始人藍天翼對經濟觀察報記者表示,在通信服務中,衛星和基站有各自優勢,并適合不同場景,從5G時代開始,物與物的通信互聯正在變得重要,海域、沙漠等無人區域的網絡覆蓋是需要衛星作為補充的。
  發現
  在進入航天以前,高千峰來自互聯網公司,常年在海外的工作生涯,讓他發現了這樣一個事實:雖然中國能夠上網的區域非常多,但是在拉美、非洲、澳大利亞以及東南亞地區,很多國家的區域是不通網絡的,尤其在電信行業采取市場化運營的國家,運營商考慮建站投入巨大并不樂于覆蓋偏遠地區,但偏遠地區需求也和全球一樣,在日常生活中對網絡形成剛需,如果用衛星能夠比地面光纖鋪設成本更低,較大市場需求和商業將會被得到釋放。
  2016年,國際上商業航天正興起,以SpaceX和OneWeb公司為代表的民間航天公司正以數百甚至上千顆的低成本的通信衛星,實現太空互聯網的星座計劃。2018年初高千峰加入銀河航天,和同事們對這兩家公司進行了大量研究,并確定了這樣一個趨勢:在5G及以后的通信時代,衛星只要能滿足用戶需求,解決用戶體驗和性價比的問題,甚至比地面基站性價比更高,那么一定是有市場機會的。目前通過衛星連接互聯網的方式尚未普及,但這在全球商業世界,正形成一股強勁的態勢。
  正在到來的5G也增加了市場機遇。高千峰表示,當前運營商5G建設存在痛點。第一,相比4G,5G對環境要求更高,建站密度也更大,目前建設初期,5G單站成本更高。運營商要為此付出更高額的基站投資;第二,地面建站不僅是技術問題,還牽扯一系列工程問題,需要光線、配套機房以及連接設備,而建設通信鐵塔還需要向本區域征地。高千峰表示,如果采購衛星通信網絡服務,則省去了基站落地施工、地面基站及配套設施的過程,可以作為一種方案的補充。
  在高千峰看來,銀河航天是個跨界融合的團隊,有互聯網、航天、通信人士的融合,而在第一顆衛星出廠前,已經和多家合作伙伴積極溝通潛在需求,并進行技術合作和可行性的試驗。
  起源
  一顆即將發射的衛星,對銀河航天意義非凡,但太空互聯網概念很早就出現了。根據小火箭聯合會提供的資料,早在90年代摩托羅拉最先在該領域作出嘗試,公司一位高級工程師和妻子在巴拿馬一個海島度假,因無法與朋友聯絡,而誕生了以低軌衛星通信星座,來解決人類洲際通信的設想。這也是銥星計劃的來源,也是人類第一個低軌通信星座計劃,是通信和航天的第一次融合。
  彼時,全球正處在2G時代,摩托羅拉公司占據了全球移動電話71%的市場,并投入巨資研制并發射了66顆衛星的星座,終于在1998年11月開始運營。但是直到1999年5月,銥星總共才獲得了1萬用戶。這個用整整12年研發和布設的天基系統,采用了通信架構、衛星平臺、天線等方面的高新技術,卻在投入運營僅15個月就難以為繼,該項目終于在21世紀的曙光來臨之際,宣告破產。
  據小火箭邢強分析,破產的原因,第一,成本太高,因衛星造價高,銥星手機、資費也價格高昂,而當時海底電纜和光纖技術突飛猛進,光纖、基站等地面網絡系統的成本遠低于衛星。第二,當時移動互聯網正興起,手機通話和短信業務出現,而這樣的通信場景并不適合衛星。
  邢強認為,總之,銥星沒能爭取到龐大的用戶人群。首次太空互聯網的嘗試,因為與當時市場不匹配而中止。這是技術走在市場之前的一個典型案例。
  融合
  成本、需求,當年銥星計劃沒能逃過的技術和商業問題,如今的5G衛星能解決嗎?
  12月20日,一位來自運營商人士對經濟觀察報記者表示,近期,太空互聯網的議題在通信領域開始火熱,一個直接的刺激因素是國際商業航天公司SpaceX提出的星鏈計劃。
  SpaceX在2015年啟動了一項“星鏈計劃”,計劃發射12000顆低軌通信衛星,進行全球網絡覆蓋,公司認為全球尚有39億無法接入互聯網,希望積極爭取這部分用戶。盡管截至2019年,項目發射60顆衛星的進度,和最終目標仍有距離,但畢竟在5G時代首次拉開了技術和商業的序幕。
  該人士認為,來自國際競爭的壓力,正讓中國通信業、航天業走向技術合作。他表示,除了航天業,該計劃通信運營商的觸動也很大,國家要求加快該方面的技術探索。第一,衛星系統正在成為5G、6G通信時代一種新的技術路徑,為了中國的通信技術能在國際上取得領先,運營商正加緊預研。第二,發射衛星星座需要占據大量軌道資源,然而太空軌位是有限的,所以中國更不能落后研發。
  在商業方面,12月13日,千域空天咨詢有限公司創始人藍天翼對經濟觀察報記者表示,中國互聯網主要是滿足人的通信需求,從城市到偏遠山區達到了全面覆蓋,但在海域、沙漠等無人區,尚有很多未實現覆蓋的區域。而5G時代開始,物與物的通信互聯正在變得重要,特殊區域的網絡覆蓋是需要衛星作為補充的。
  藍天翼表示,但衛星的弱勢是容量有限,一顆衛星10Gbps,相當于幾個基站的容量,是否能容納諸多用戶并發使用業務,如果部署更多衛星增加容量,又如何控制成本,這是下一步需要研究的問題。
  (來源:經濟觀察報)
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