太空廝殺沒有退路,通信標(biāo)準(zhǔn)征戰(zhàn)5G+

沉舟 李雪曼
5G(第五代移動(dòng)通信技術(shù))具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。它將為人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用提供更好載體和更多場景,能夠推進(jìn)千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字生活消費(fèi)升級(jí)。

2020年,時(shí)任華為副董事長、輪值董事長郭平指出,美國著名的智庫布魯金斯學(xué)會(huì)做了一系列報(bào)告,在“走向全球的中國”報(bào)告里講到科技競爭的關(guān)鍵賽場是數(shù)字技術(shù),競爭核心是芯片和5G。

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現(xiàn)今,芯片的核心制造力把握在美國手中。然而,美國卻“錯(cuò)失”了5G這一戰(zhàn)略要地。恰巧,5G技術(shù)的世界領(lǐng)先地位目前被中國企業(yè)華為占領(lǐng)。

“華為在5G領(lǐng)域占據(jù)了許多專利,構(gòu)筑了難以繞過的護(hù)城河。美國要構(gòu)建5G,就不得不使用華為專利。”深度科技研究院院長張孝榮告訴創(chuàng)頭條。

在認(rèn)清這一事實(shí)之后,美國從2019年至今不遺余力地展開對(duì)華為的全力制裁、封鎖甚至打壓。

或許是為了解決5G技術(shù)相對(duì)落后帶來的潛在危機(jī),美國開始加速推進(jìn)新的計(jì)劃——星鏈計(jì)劃。該計(jì)劃旨在通過衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)“為世界上每個(gè)人提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)”。

彼時(shí),由于通信協(xié)議技術(shù)的超前性和實(shí)驗(yàn)性,有人就把“星鏈計(jì)劃”和尚在發(fā)展之中的5G做比較。截至目前,對(duì)二者的爭論甚至一直未停。

中國第一次站上通信領(lǐng)域制高點(diǎn)

5G(第五代移動(dòng)通信技術(shù))具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。它將為人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用提供更好載體和更多場景,能夠推進(jìn)千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字生活消費(fèi)升級(jí)。

創(chuàng)頭條了解到,目前,全球5G基站的部署主要在歐、美、日、韓和中國。中國在5G發(fā)展方面處于領(lǐng)先地位,尤其在基站建設(shè)方面優(yōu)勢巨大。

據(jù)悉,中國三大電信運(yùn)營商正在積極加快5G網(wǎng)絡(luò)部署,大力推進(jìn)“5G+”計(jì)劃。今年9月底前,超過40個(gè)城市將獲得5G服務(wù)。

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(數(shù)據(jù)來源:公司年報(bào),創(chuàng)頭條制表)

在5G領(lǐng)域,能與中國競爭的便是美國。

美國現(xiàn)任司法部部長威廉·巴爾,曾擔(dān)任美國最大電信運(yùn)營商的高級(jí)副總裁。他曾在演講里講到,美國有三樣?xùn)|西保證美國霸權(quán):美軍、美元和科技。

這三者的根本還是科技,科技的領(lǐng)先保證了美國霸權(quán)。因此,科技一直處在美國政府最核心的戰(zhàn)略位置。中美未來的競爭最關(guān)鍵的是數(shù)字技術(shù),核心又是芯片和5G。

為此,美國政府不計(jì)成本追求數(shù)字霸權(quán)就不難理解。然而,在5G領(lǐng)域,美國偏偏卻落后了。

美國一份報(bào)告認(rèn)為,美國是全世界第一個(gè)宣布做5G的國家,卻一直沒辦法商用。“美國專家把美國政府帶到溝里去了,它跟全世界走了一個(gè)不同的方向。”

這顯然是美國不能接受的。自19世紀(jì)以來,美國在幾乎所有的關(guān)鍵科技領(lǐng)域從來沒有落后過,一直是領(lǐng)導(dǎo)世界。

“美國不是沒有5G,而是適合5G的頻率和頻段無法民用。”張孝榮告訴創(chuàng)頭條,“5G的頻率和頻段分兩種,為毫米波和厘米波。厘米波是5G最合適的選擇。但是美國現(xiàn)在只有毫米波頻段了,因?yàn)槔迕撞ǖ脑S多頻段在很早之前就被美軍方給占用了。”

除了技術(shù)方向之外,成本也是制約美國進(jìn)行5G部署的原因之一。密集建立基站在美國這樣地廣人稀的國家基本不可能,成本太高。

我國政府在基站建設(shè)中為運(yùn)營商提供了大力支持。創(chuàng)頭條獲悉,基站投入資金過大,目前是國家和地方政府在進(jìn)行資金補(bǔ)貼支援運(yùn)營商推進(jìn)基站建設(shè)。

“通信規(guī)劃是國家戰(zhàn)略,5G是國家戰(zhàn)略重中之重。運(yùn)營商在執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的時(shí)候,原則上是公司化運(yùn)作不計(jì)成本。”一業(yè)內(nèi)人士告訴創(chuàng)頭條。

據(jù)中國信息通信技術(shù)研究院預(yù)計(jì),從2020年到2025年,中國將投資9000億至1.5萬億元人民幣開發(fā)5G網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計(jì)到2025年,中國將成為全球最大的5G市場,坐擁4.6億個(gè)5G連接。

屆時(shí),中國將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)工業(yè)革命的飛速升級(jí)。

5G+,重要一個(gè)端口在“星鏈”

隨著5G的規(guī)模商用,按照移動(dòng)通信每十年一代的演進(jìn)節(jié)奏,6G的研究已經(jīng)提上日程。

按照6G的發(fā)展愿景,將建構(gòu)地面通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)及深海遠(yuǎn)洋網(wǎng)絡(luò)融合的實(shí)現(xiàn)空天海地一體化的全球連接。因此,現(xiàn)階段推進(jìn)星地融合發(fā)展,將最大限度的為6G的研究提供支撐。

中國信息通信科技集團(tuán)副總經(jīng)理、專家委主任,無線移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陳山枝也表示,未來6G融合是指一種通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體制包容衛(wèi)星移動(dòng)通信與地面移動(dòng)通信,并且用戶終端采用全網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)和接入,不再區(qū)分衛(wèi)星與地面系統(tǒng),進(jìn)行統(tǒng)一管理。

針對(duì)太空,大洋的另一端,“星鏈”正在發(fā)力太空,計(jì)劃組建一個(gè)覆蓋全球的WIFI衛(wèi)星網(wǎng)。

2015年1月,馬斯克宣布SpaceX計(jì)劃將約1.2萬顆通信衛(wèi)星發(fā)射到軌道。其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道,并從2020年開始工作。這一項(xiàng)目被命名為“星鏈”(Starlink)。

馬斯克提出計(jì)劃憑借衛(wèi)星技術(shù),在不受地面設(shè)施限制的情況下,從而打造一個(gè)覆蓋全球的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過組建衛(wèi)星通信網(wǎng),為世界每個(gè)人提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

不只有馬斯克將目光放入太空。今年4月份,亞馬遜也宣布了“庫珀計(jì)劃”。該計(jì)劃擬發(fā)射3236顆衛(wèi)星,在太空中建立一個(gè)衛(wèi)星群,用于太空互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用。

從原理上看,這屬于當(dāng)年摩托羅拉“銥星計(jì)劃”的升級(jí)版,銥星計(jì)劃是全球電話網(wǎng)絡(luò),而“星鏈”是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)如今,SpaceX“星鏈”衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的推廣進(jìn)度似乎已經(jīng)超出了外界的預(yù)期。據(jù)報(bào)道,SpaceX“星鏈”衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的用戶數(shù)量已經(jīng)達(dá)到近10萬人。在一個(gè)月的時(shí)間,用戶增長了約30%。這種速度可以用暴增來形容。

截至8月4日,“星鏈”網(wǎng)絡(luò)已發(fā)射了1700多顆衛(wèi)星,整個(gè)系統(tǒng)正在日趨完善。

近日,有媒體報(bào)道稱,2021年第二季度,星鏈在美國市場的平均下載速度為97.23 Mbps。而在加拿大、新西蘭和英國等市場,星鏈網(wǎng)速要遠(yuǎn)快于固定寬帶。

有市場人士發(fā)出疑慮:星鏈和5G作為基礎(chǔ)通信設(shè)施,一旦太空網(wǎng)絡(luò)建成,是否對(duì)現(xiàn)有的通信技術(shù)造成顛覆性改變?甚至可能取代現(xiàn)在最先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)5G?

“不可能是取代關(guān)系。5G主要是面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使用。星鏈相當(dāng)于新的通信網(wǎng)絡(luò),可以面向個(gè)人用戶,面向機(jī)構(gòu)用戶。目前現(xiàn)有的用戶,許多是海事用戶和戶外特種應(yīng)用。”一業(yè)內(nèi)人士向創(chuàng)頭條表示。

其實(shí),馬斯克也曾表示,Starlink衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)是填補(bǔ)5G和光纖網(wǎng)絡(luò)之間的空白,而不是和運(yùn)營商進(jìn)行直接競爭。

實(shí)際上,創(chuàng)頭條了解到,5G與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)不存在誰取代誰,甚至二者還存在互補(bǔ)關(guān)系。

資料顯示,5G通信的優(yōu)勢是網(wǎng)速快、延遲低,缺點(diǎn)是覆蓋范圍受限。5G的廣泛使用是在地面建立密集的基站前提下。但受固有特性限制,5G基站鋪設(shè)密度需求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)3G/4G網(wǎng)絡(luò),全面鋪設(shè)成本過高,短期范圍內(nèi)基本只能保障城市覆蓋。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)則可實(shí)現(xiàn)對(duì)偏遠(yuǎn)、海洋、島嶼等地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充覆蓋,在5G未能觸及的偏遠(yuǎn)地區(qū)尤為實(shí)用,包括海洋作業(yè)及科考寬帶、航空寬帶和災(zāi)難應(yīng)急通道等行業(yè)。

太空頻道先到先得

不過,盡管無法取代5G,星鏈或?qū)⒊掷m(xù)蠶食其產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌龇蓊~。

“從目前的規(guī)劃來看,星鏈主要作用范圍在偏遠(yuǎn)及海洋等地區(qū)。但是星鏈在未來依然可以與自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療、高清直播和太空云通信形成配套體系。”開源證券一份研究報(bào)告中指出。

比如,在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,星鏈計(jì)劃和特斯拉的自動(dòng)駕駛汽車可形成協(xié)同。一方面特斯拉可將衛(wèi)星接收器添加到其車輛中,使每種車型都可直接連接到Starlink網(wǎng)絡(luò);另一方面特斯拉可通過Starlink,將無線軟件更新推送到其所有車輛。

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星鏈FCC應(yīng)用揭示移動(dòng)車輛中的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃,圖片來源:TESLARATL

除了自動(dòng)駕駛,星鏈計(jì)劃應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療。2020年12月,SpaceX與加拿大FSET信息技術(shù)公司合作,將Starlink互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)帶入土著部落。目前,3000名成員已經(jīng)能夠享受醫(yī)療保健服務(wù)等各項(xiàng)內(nèi)容。

實(shí)際上,不僅是對(duì)地面產(chǎn)業(yè)鏈的沖擊,“星鏈計(jì)劃”的威脅或在于對(duì)太空軌道和頻譜資源的占用。

按照ITU頻率規(guī)則,使用同一頻段的衛(wèi)星通信系統(tǒng)需開展互相協(xié)調(diào)以避免發(fā)生干擾。目前世界上研制的高通量衛(wèi)星采用的頻率大多重疊,而且中低軌通信星座的全球覆蓋特點(diǎn)導(dǎo)致獨(dú)立的星座之間幾乎不可能共用同一段頻率資源。

這就意味著在太空領(lǐng)域,目前,美國已在星聯(lián)網(wǎng)的競爭中占到了先機(jī)。

“星鏈計(jì)劃每次都會(huì)申報(bào)一千多條衛(wèi)星軌道。按照目前先到先得(7年內(nèi)必須啟用)的原則,1000公里以下的軌道資源很可能在幾年之后被星鏈計(jì)劃搶占大半。”

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(數(shù)據(jù)來源:通訊產(chǎn)業(yè)網(wǎng))

中國版Starlink:已納入“新基建”范疇

不過,中國高層已經(jīng)開始注意到商業(yè)衛(wèi)星領(lǐng)域的巨大價(jià)值,中國版通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)正在提速。

2020年中國將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”范疇,與5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)共同列入信息基礎(chǔ)設(shè)施中的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

2021年4月底,國務(wù)院國資委宣布組建中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)。中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)公司揭牌成立,代表國家統(tǒng)籌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

然而,有研究表示我國對(duì)商業(yè)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及低軌小衛(wèi)星組網(wǎng)技術(shù)的探索起步相對(duì)較晚,并且目前國企和民營的衛(wèi)星星座計(jì)劃整體呈現(xiàn)多點(diǎn)開花、分兵而戰(zhàn)的格局。

創(chuàng)頭條統(tǒng)計(jì),央企和民營衛(wèi)星公司都曾提出自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃。例如,央企有航天科技集團(tuán)、航天科工和中國電科,對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)分別是鴻雁工程、虹云工程、天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)。民營企業(yè)則有成立于2018年的銀河航天,提出了星座計(jì)劃“銀河Galaxy”。

2018年,“鴻雁星座”和“虹云工程”這兩大項(xiàng)目前后腳都發(fā)射了其首顆驗(yàn)證衛(wèi)星。只是,截至目前這幾個(gè)星座未到正式部署階段。

現(xiàn)在必須學(xué)Starlink,不然就是個(gè)死?

東方證券的一則研報(bào)中表示,我國空天商業(yè)通信產(chǎn)業(yè)相比Starlink等對(duì)手有相當(dāng)差距。國家希望通過“天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)”進(jìn)行布局,希望加速整合產(chǎn)業(yè)資源奮起直追。

天儀研究院CEO楊峰曾在接受DeepTech采訪時(shí)表示,“原來大家可能還沒想明白這個(gè)事情,但現(xiàn)在必須學(xué)Starlink,不然就是個(gè)死。”

對(duì)于“星鏈”系統(tǒng)來說,衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量和火箭回收技術(shù)是制約發(fā)展的關(guān)鍵。衛(wèi)星越多,通信覆蓋的面積和能夠承載的用戶量也越多。目前,Space X公司衛(wèi)星工廠每月可以完成120顆衛(wèi)星的制造,相當(dāng)于平均每天4顆衛(wèi)星。這個(gè)制造速度前所未有。

公開資料顯示,目前SpaceX單星造價(jià)在50萬美元左右,國內(nèi)同等規(guī)格衛(wèi)星的制造成本超過3000萬元。而互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星組網(wǎng)的特點(diǎn)決定了,只有衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到800顆左右,才可以在部分地區(qū)開啟商業(yè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

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這也就意味著這是一項(xiàng)前期投入高,后期才慢慢產(chǎn)生收益的項(xiàng)目。整個(gè)項(xiàng)目的投入在數(shù)百、上千億元級(jí)別。因此,如此巨額的投入意味著幾乎沒有任何一家公司具備獨(dú)立的組網(wǎng)能力。

信息通訊領(lǐng)域的備戰(zhàn),進(jìn)入深海區(qū)。搶奪信息通訊領(lǐng)域的先機(jī)和控制地,是一場工業(yè)革命和國際競爭格局的大競賽。如何在搶占5G先機(jī)后把握下一代通信技術(shù)的核心?所有市場主體都要高瞻遠(yuǎn)矚,需要思考如何解決問題。

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