中國集群通信網(wǎng)
細(xì)說SPACEX ＂星鏈＂天基互聯(lián)網(wǎng)與5G通訊的分別
討論星鏈，首先大家需要知道星鏈到底是個(gè)什么東西？ 首先必須說明，星鏈本質(zhì)上和5G沒有任何關(guān)系，5G本質(zhì)上是手機(jī)基站和手機(jī)之間的通信技術(shù)，大家可以把5G理解為末端通信技術(shù)。而基站必須連接到互聯(lián)網(wǎng)才能工作，而互聯(lián)網(wǎng)連接基本靠光纖，而星鏈干的就是光纖的事情，它是用來連接基站和基站之間，基站和互聯(lián)網(wǎng)出入口之間，以及家里WIFI和互聯(lián)網(wǎng)連接通信用的。星鏈項(xiàng)目之所以采用這個(gè)技術(shù)，是因?yàn)槊绹囟ǖ膸角闆Q定的，美國的幗情就是人口密度低，基站間平均距離遠(yuǎn)，在中國鋪設(shè)同樣長度的光纜，能連接100個(gè)基站，在美國只能連接10個(gè)基站，所以在人口密度低的地方鋪設(shè)光纖投入產(chǎn)出比低，這也就是為什么美國作為發(fā)明互聯(lián)網(wǎng)，而且科學(xué)技術(shù)最領(lǐng)先的國家，人均帶寬卻不如歐洲，日本，韓國，臺灣，新加坡的原因，就是因?yàn)檫@些地方人口密度高，而美國人口密度低。 為了解決這個(gè)問題，spaceX搞出星鏈項(xiàng)目，用來解決美國人口密度低的地方基站間，以及基站和互聯(lián)網(wǎng)出入口之前的通信問題，比如在人口只有幾百至1萬人的小城鎮(zhèn)，可以在城內(nèi)建為數(shù)不多的1到幾個(gè)互聯(lián)的基站，滿足城內(nèi)打電話和信息內(nèi)部交流的任務(wù)，然后在這個(gè)小城鎮(zhèn)建一個(gè)星鏈?zhǔn)瞻l(fā)機(jī)（體積大小約為一張披薩餅），把基站都鏈接到星鏈上，通過星鏈和外界聯(lián)網(wǎng)，這樣就不用在小城鎮(zhèn)之間鋪設(shè)長距離的光纖了，除了小城鎮(zhèn)，美國還有廣袤的農(nóng)村地區(qū)，很多農(nóng)場主家庭方圓幾公里都無人家，要寬帶上網(wǎng)，靠鋪光纖完全沒有性價(jià)比，而這些就是星鏈的主要用途，其主要目標(biāo)客戶就是美國廣袤的低密度人口地區(qū)，至于美國大城市，由于人口密度足夠高，鋪設(shè)光纖投資回報(bào)率高，就不需要星鏈這種東西了，另外美國航空業(yè)發(fā)達(dá)，坐飛機(jī)的人極多，在飛機(jī)上不能高速上網(wǎng)，星鏈也能解決在飛機(jī)上高速上網(wǎng)的問題，另外星鏈之間可以采用激光通信，可以用作跨國低延時(shí)通信使用，畢竟光在真空中的傳播速度遠(yuǎn)高于在光纖中玻璃的傳播速度（約高50%左右）。 另外由于低軌道衛(wèi)星的環(huán)繞地球運(yùn)行，以及地球自轉(zhuǎn)，低軌道的星鏈衛(wèi)星一旦全時(shí)覆蓋美國，基本也就覆蓋了全球，所以星鏈不僅可以適用于美國低密度人口地區(qū)，也可用于全世界所有低密度人口地區(qū)的聯(lián)網(wǎng)。總結(jié)下來，星鏈?zhǔn)菫槿虻兔芏热丝诘貐^(qū)準(zhǔn)備的，不是為高密度的中大型城市準(zhǔn)備的，星鏈適合跨國低延時(shí)通信，星鏈在網(wǎng)絡(luò)中的連接類似光纖，不是短距離的基站和手機(jī)之間的4G，5G通信。另外不管是2G、3G、4G、5G，還是未來的6G，只要基站要連接互聯(lián)網(wǎng)，鋪設(shè)光纖距離太遠(yuǎn)不劃算，那么就可以用星鏈。 了解了星鏈的主要用途，下面就來討論一下星鏈項(xiàng)目的可行性。 首先需要說明的是，理論最大網(wǎng)速和實(shí)際網(wǎng)速相差極大，比如4G手機(jī)，現(xiàn)在很多手機(jī)4G LTE 信號理論上已經(jīng)能達(dá)到1600Mb/s的網(wǎng)速，但是在實(shí)際使用中上網(wǎng)速度經(jīng)常只有幾兆到十幾兆的速度。 另一個(gè)需要說明的概念就是我們?nèi)粘Ｉ暇W(wǎng)的峰值速度和平均速度也相差極大，比如現(xiàn)在很多家庭都是100M的寬帶，但是我們并不是隨時(shí)隨刻都需要100M的帶寬，比如白天人不在家的時(shí)候，晚上睡覺的時(shí)候，沒有下載的時(shí)候，此時(shí)100M的寬帶和10M的寬帶并沒有什么區(qū)別，因?yàn)檫@些時(shí)候我們不需要那么高的帶寬。再比如現(xiàn)在的4G手機(jī)，即使實(shí)際上網(wǎng)速度最高能達(dá)到10Mb/s，按此計(jì)算一天流量也高達(dá)864G的流量，很明顯我們大多數(shù)人一個(gè)月也用不完這么多流量。所以說實(shí)際峰值網(wǎng)速和一個(gè)月的平均網(wǎng)速也是相差極大，比如大多數(shù)人一個(gè)月30G流量完全足夠，按此計(jì)算，一個(gè)月的平均網(wǎng)速其實(shí)只有0.011Mb/s，這和手機(jī)的10Mb/s的實(shí)際峰值網(wǎng)速相差近1000倍。 很多人以5G理論峰值速度去計(jì)算所需衛(wèi)星的帶寬，比如5G可以達(dá)到約20Gb/s的理論峰值速度，如果一顆衛(wèi)星帶寬為1T（1T=1000G），這樣計(jì)算下來一顆衛(wèi)星只能為50部手機(jī)提供服務(wù)，這樣看來星鏈項(xiàng)目完全不可行。但是我們前面說過理論峰值和實(shí)際峰值網(wǎng)速往往相差100倍左右，以及實(shí)際峰值網(wǎng)速和平均網(wǎng)速往往相差1000倍。這樣算下來一顆衛(wèi)星如果有1T的帶寬，其實(shí)可以滿足百萬人同時(shí)用5G上網(wǎng)。 除了這種算法，我們還可以用另外一種算法，比如假設(shè)一個(gè)人一個(gè)月平均用100G流量，星鏈單顆衛(wèi)星1Tb/s的速度，相當(dāng)于一個(gè)月能提供30天*24小時(shí)*3600秒*1000G=26億G的流量，這差不多可以滿足2600萬人的流量需求。如果人均每月1000G的流量，星鏈1顆衛(wèi)星也可以提供260萬人的流量需求。 另外由于全球陸地面積約占地球30%左右，也就說平均30%的衛(wèi)星可以為陸地居民提供服務(wù)，星鏈總共越12000顆衛(wèi)星，即有約4000顆衛(wèi)星隨時(shí)覆蓋陸地，如果按每顆衛(wèi)星可以為100萬人提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，這4000顆衛(wèi)星相當(dāng)于可以為40億人每月提供1000G的流量。由此可見，從技術(shù)可行性上說，星鏈的帶寬是有能力為全球40億人提供服務(wù)的。 剩下的就只是商業(yè)和市場問題了。
(責(zé)任編輯：李俊勇)