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马斯克的星链计划并不是让你蹭网,而是抢占频段资源

2018-02-2510:56:48来源:凤凰网

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原标题:马斯克的星链计划并不是让你蹭网,而是抢占频段资源

全中国的科技媒体都应该感谢马斯克,在节日过后新闻来源青黄不接的时候,他放出了一个个可供追寻的大热点。退出OpenAI、被冒名诈骗以太币,最引人瞩目的,还是要在六年以后让WiFi信号覆盖全球。

北京时间2月22日晚,猎鹰9号在发射卫星时顺便放了两颗自己的卫星Microsat-2a和Microsat-2b,这两颗卫星属于SpaceX的一个庞大项目——Starlink星链。

Starlink被称作马斯克又一个疯狂的计划,发射4000多颗低轨道卫星组成通信网络,让“WiFi信号”覆盖全球每一个角落。这样一来,不管是北极还是赤道,人们都可以连接上互联网。

其实针对这个项目去“夸赞”马斯克的疯狂和伟大,未免对于其他通信运营商有些太不公平。要知道SpaceX的主营业务就是放卫星,而卫星大部分的作用都是用于通信,互联网也是其中之一。看别人做多了,自然也想自己试试。马斯克做卫星互联网的伟大程度,大概跟顺丰做电商差不多。至于放卫星建立通信网络,以及想办法让全球每个角落都覆盖到网络信号这两件事,也都早有了先驱。

铱星计划:卫星互联网的壮烈先驱

提到放卫星,不得不提的就是摩托罗拉在上个世纪的铱星计划。由于80年代手机通讯技术比较初级,很多地方都没有覆盖到信号。摩托罗拉一位工程师的妻子在加勒比海度假时,向丈夫抱怨没有信号无法接到客户的电话。工程师突发奇想,如果环绕地球用卫星组建一个星座,信号不就能覆盖到每一个地方了吗?

摩托罗拉立刻开始实行这一计划,设计出一个共计需要77颗卫星的星群,和拥有金属元素铱有 77 个电子一样,因此这一计划被称为铱星计划(后实施中出于技术和成本的考量,只使用了66颗卫星)。

可惜的是,十一年过去了,摩托罗拉耗费了大量资金的铱星星座虽然成功上天,可地面通讯技术获得了更快的发展,几乎没人需要摩托罗拉昂贵的卫星通讯服务。最终这个花费了34亿美金的项目,以2亿的打包价卖给了美国军方。甚至有人说,铱星计划的血亏导致了摩托罗拉后期的颓势。

虽然铱星计划失败了,但却留给了很多公司一个灵感:通过发射卫星,传输通信信号可能是门不错的生意。

这么贵、这么亏的卫星互联网,为什么吸引了这么多人?

我们可以把卫星互联网的概念想象成路由器和WiFi放大器,和家里的路由器一样,一台路由器信号能覆盖的空间是有限的,但多放置几台路由器可以解决这个问题。

卫星路由器也是一样,一开始在人们的设想中,把卫星放置在距离地球更远的地方,就可以让信号覆盖到更多地方,减少发射卫星的数量从而降低成本。可实际随着科技的发展,SpaceX这类民间资本的介入让小型卫星的制作和发射成本越来越低,但远距离卫星信号的强度却不足以在地球上应用。

最终得出的结论是,在近地轨道放置小型卫星,用大量小型卫星实现信号的强度和覆盖面。

到了今天,提出用这种方法建立全球互联网的除了SpaceX,还有非盈利组织Outernet、拿到了大量投资的OneWeb以及我们的中国航天科工集团。其中SpaceX提出要发射4000多颗卫星,Outernet提出要发射700颗左右的卫星,OneWeb也提出要发射上千颗卫星……可以想象,到了2025年左右,当外星人对地球进行观测时,一定会留下“密恐慎入”的评语……

可既然都有摩托罗拉失败的前车之鉴,为什么这些企业还要争着抢着放卫星呢?Google和Facebook都有过类似的尝试,不过他们选择用热气球、无人机等工具将设备送上高空,在成本和需突破的技术瓶颈上,都比放卫星要低的多。

首先我们要知道,不管是SpaceX还是任何一家企业,建立卫星互联网的目的一定是商业化的、利益相关的,绝非是做公益,让山里的孩子也能上网。

既然是商业化,那么卫星互联网有哪些盈利途径呢?

在地上信号无法触及的地方收取通信费用自然是其中之一,目前OneWeb就发射了12颗卫星,为太平洋地区的群岛提供网络服务,其客户包括旅游航线、石油公司等等。在2016年,OneWeb就靠这项服务收益近亿美元。

不过我们都懂得一样道理,基础设施的建设程度往往和经济水平成正比,而经济水平又和人口密度息息相关。那些地上基站无法覆盖的高纬地区,往往也人口稀少、经济落后,依靠在这种地方提供通信服务来覆盖发射卫星的成本,简直是无稽之谈。

微小型卫星的使用寿命有限,十年左右就要更新换代,没法像地面运营商那样一劳永逸。更何况在距离的影响下,卫星互联网从速度到稳定性都非常差劲,在民用方面,通常只能承担联络作用,而很难进行播放视频、玩游戏这些娱乐功能。

那些比流量费更珍贵的东西……

这些想把卫星放上天的企业家们虽然疯狂,但绝不愚蠢,卫星互联网的收益绝不仅仅是轮船上几美元一兆的流量费用。想要理解卫星互联网的意义,首先要明白两个东西:频谱和轨位。

所谓频谱,是指电波在太空和地球之间时,会因为距离、大气层等等的关系被削弱,其中可供人类活动应用的那一段频谱是十分有限的。即使只有这一段频谱,还具有排他性,就和当年的拨号上网一样,上着网就不能打电话,想打电话就要断网。但移动通讯、电视信号等等一系列事物都需要占用频谱,可见这一资源是多么珍贵。

而对于这种资源,各个国家之间分配的方式竟然是先到先得。根据《外层空间管理》,哪个国家优先向国际电联申报,就可以获得优先使用权。于是在经历过军事备战后,美国和俄罗斯几乎占据了全世界80%的优质频段。

虽然在后期也出台了一些调整政策,以防止拥有高科技水平的发达国家获取过多的频谱资源,但关于频谱资源的争夺还是愈演愈烈。此前我国的北斗星二代卫星系统就曾经和欧盟的伽利略卫星系统发生过频谱上的争夺。在国家内部,组织、企业之间也会产生一样的竞争关系。

至于轨位就更容易理解了,卫星在运行中必须占据某个轨道位置,其中有位于赤道上空的对地静止轨道,有SpaceX想要放置卫星的近地轨道,还有据地更遥远的中轨道等等。不管哪个轨道,其空间资源都是有限的。

目前现役卫星的数量虽然还停留在四位数,但这两年太空商业开始加速发展,未来的竞争一定会更加激烈。

看到这里,SpaceX、Oneweb这些企业的行为就很容易理解了。相比块八毛的通信费用,先用一项看似可行的业务占据住轨位和频段才是正经事。

拿Oneweb来说,目前Oneweb已经通过了国际星联的批准,使用上了Ka波段和Ku波段,虽然这两个波段的速度和通讯质量比不上大部分地面运营商使用的C波段,但拥挤程度却比C波段好太多了。马斯克在星链项目中,也提到了要使用目前较为冷门的Q/V波段。看来是想占据另一波段,彻底避开和Oneweb以及其他运营商的竞争。

卫星互联网网速慢?只能下行不能上行?费用高?或许SpaceX从没想过解决这些问题,当有人解决了这些问题时,自然会花高价从SpaceX那里得到波段的使用权。

在太空商业发展成熟后,这些卫星和频段还会有更多用途。不管是地面还是高空,只要有人类活动就会需要通信,只要通信就需要频段资源。就连已经可以收取通信资费的Oneweb,都多次表示对运营商张开双臂,帮助他们的服务登上卫星。

这样的雄心和远见,才是马斯克真正的疯狂之处。当普通人还在仰望星空时,SpaceX正在一点点占据未来人们可能需要用到的太空资源。可惜今天的我们没有一丝丝紧张的情绪,还在幻想卫星互联网能不能帮助我们登上YouTube。

更可悲的是,从目前的可行案例来看,想在地面上接入卫星互联网,需要当地基站接入上卫星互联网运营商的中转卫星。

责任编辑:冯微微(EN067)

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