▲圖片來源：微博截圖

　  當地時間2020年4月22日下午12:30，獵鷹9號火箭從佛羅里達州的肯尼迪航天中心基地發射，將第七批的60顆衛星送上了太空。Starlink（星鏈）發射衛星總數已達到422顆，而最終將達到42000顆！

　　4 月 23 日，馬斯克在推特上公布了計劃的最新目標：“Starlink內測差不多三個月后開始，公測在六個月以后。”最初的測試將適用于高緯度地區。星鏈服務最初將在 2020 年提供給加拿大和北美客戶，并在 2021 年進一步擴大服務范圍至世界其他地區。

▲馬斯克推特截圖 

　　同樣是4月23日，我國商業航天企業銀河航天首發星首次實現3分鐘以上的視頻通話，中國商業公司自主研發的首顆低軌衛星驗證了其通訊能力。這不僅是中國首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信衛星，也是全球首顆低軌高頻毫米波衛星。

　　這意味著，盡管曾面臨了無數的質疑和爭議，今年之內，真正的太空互聯網就會成為現實。有趣的是，4月20日，我國發改委初步研究明確新基建范圍，衛星互聯網被納入。從這幾件事可以看到，低軌衛星互聯網已經不再是銥星時代的雞肋，很快將成為一種成熟且并不昂貴的技術產品進入我們的生活。

　　馬斯克的“星鏈”將取代5G？

　　馬斯克曾表示，星鏈計劃將實現個人用戶帶寬超過1Gbps，時延滿足在線游戲需求，也就是可以達到50毫秒以內。高帶寬、低時延，這兩大特征不得不讓人聯想到作為國內新基建頂梁柱的5G技術。

　　很多人也在探討，是否美國可以通過星鏈代替昂貴的5G實現無線網絡的全面升級。

　　但實際上，SpaceX已經明確表示，星鏈將為那些接入不可靠、價格昂貴或完全無法使用的地區，提供高速寬帶網絡。也就是說，其目標并不是取代城市里的電信網絡。

　　星鏈所省去的光纖成本，在人口密集的大城市并不是什么問題。以城市高密度的設備接入需求，在香農定律的限制下，也不可能實現廣泛的高帶寬接入。

▲圖片來源：推特截圖

　　網絡信號檢測企業網站OpenSignal在2018年底的統計，全球4G人口覆蓋率最高的前20個國家和地區中，相當多的發達國家并未在列。事實上，到2018年底，意大利、法國和德國的覆蓋都不超過70%。而在全球范圍內，覆蓋率超過50%的國家和地區只有83個。

▲上海市4G信號覆蓋范圍（作者供圖）

　　所以，僅為地廣人稀的地區、航空器、遠洋船只、科考探險等場景提供價格可負擔的通話和寬帶接入服務一項，一般認為每年的市場規模就在300億美元以上，收益足以覆蓋星鏈的成本。這種場景幾乎不可能以常規的光纖接入解決。

　　隨著低成本小衛星技術和火箭回收等技術發展帶來的發射價格降低，星鏈這種收割長尾市場的商業模式終于得以成立。所以從這個意義上說，星鏈與現在的高軌衛星通訊網一樣，是3GPP體系蜂窩無線通訊標準的補充而非挑戰。

▲OpenSignal.com的全球無線信號覆蓋應用（作者供圖） 

　　但既然說到3GPP，與星鏈的關系倒也并非一定永遠井水不犯河水。

　　從1G到5G的過程，雖然我國從跟跑變成了領跑，但其實一直在一個別人設定的路徑上狂奔。

　　更大的帶寬、更低的時延、更多的連接數，似乎成了不需要討論的指標，盡管不惜代價同步提升就好。根據香農定律，頻率越高，能使用的頻率資源越豐富，能實現的傳輸速率就越高。

　　但實際上，越來越高的頻段，越來越小的蜂窩，帶來的除了帶寬和連接數的紅利，也帶來了復雜度、成本和能耗的代價。

　　當前的5G標準，試圖用一個網絡以所謂“切片”的方式滿足假想的各種需求，結果反而成就了一個似乎沒有合適的應用場景的尷尬局面。

　　迄今為止，除了遠程駕駛（不是無人駕駛）等少量場景以外，似乎還并沒有出現什么真的需要5G解決的問題。只能寄希望于技術有了，應用自然會出現，如同修了路就會有車。

　　雖然5G號稱包含了eMBB（增強移動寬帶）、URLLC（超高可靠超低時延通信）、mMTC（大連接物聯網）三大場景，但目前仍然主要聚焦在增強移動寬帶（eMBB），以及部分低時延的場景，暫時并不支持大規模機器連接（mMTC）。

　　4G時代關心的是人與人之間按需發起的連接，更關注管道的帶寬，而目前4G手機基帶芯片最高支持的LTE Cat16/18載波聚合標準（也稱為4G+），理論下行速率也可達1Gbps，中期看來可謂綽綽有余，以非獨立組網（NSA）為主的早期5G，真未必有什么飛躍。

　　如此說來，其實對于eMBB和URLLC場景，“4G+”+“星鏈”如果能很好地結合，同時解決城鄉帶寬和覆蓋問題，可能至少對北美的需求來說，短期內是一個不錯的務實方案。

　　物聯網：星鏈的星辰大海

　　5G時代更關注物聯網，大家似乎已經有這個共識，只是同樣不知如何做起。從這個角度來說，可能星鏈的想象空間會更大些，也真正會挑戰5G的未來。

　　物聯網的邏輯與人際連接的真正差異還并未引起重視。萬物互聯只是第一步，基于連接的“萬物運營”才是重點。

　　物的連接實際是物體運行狀態與數字孿生平臺和CPS控制邏輯的通道，需要城鄉一體廣域無縫覆蓋、全天候實時響應、自主運行、智能調控、快速擴展。

▲圖片來源：新京報網

　　而現在的5G邏輯，為了滿足寬帶需求，傾向于城市的高密度部署、關注QoS、高頻段、地基，而對于廣域覆蓋、高可靠低時延方面優先級并不高，或者說可能存在天然的缺陷。

　　對于星鏈來說，在窄帶、廣域、低時延需求下工作，完成窄帶物聯網的時空連續高效覆蓋，也許還真的是更理性的思路。

　　從應用需求而言，物聯網用戶大都不需要實時的寬帶服務。類似資產跟蹤、設備監控類型的用戶可以接受低速、存儲轉發式的通信服務，例如部署在荒野、高原等惡劣環境中的氣象觀測站、基礎設施監測儀表和地質變化監控設備等。

　　這些分散的需求匯聚在一起，同樣是百億級終端、萬億級產值的龐大市場，也是5G和低軌星鏈可能最終爭奪的星辰大海。

　　結語

　　總的來說，以Starlink為代表的低軌星鏈作為一種新興的技術，在滿足移動寬帶和語音需求方面，與蜂窩網絡有很好的互補性，可以共同完成對城鄉的覆蓋。

　　但以目前的應用場景需求來看，比起星鏈，反而是5G似乎有點過于超前了。然而在窄帶物聯網方面，5G的進展則明顯落后，星鏈目前的優勢在很多方面更為突出。

　　對我國來說，剛剛在新基建戰略中加入的衛星互聯網，將與5G并重發展，縮小與美國的差距，這是一項很重要的戰略決策。

　　物聯網是未來智慧城市最重要的基礎設施體系，也是無線通訊技術發展和商業模式創新的重點領域，需要我們跳出移動寬帶和語音需求的慣性思維，以場景而非技術驅動，重新思考通訊技術的頂層設計，設計更符合我國現實需求的技術體系。