星链要突袭华为？ 卫星互联网再不搞就来不及了（组图）

10月11日，SpaceX星链官方网站搞了个大新闻，那就是他们打算全新推出星链直连手机业务（Direct to Cell）。

根据SpaceX官网，这种直连无需更改硬件、固件或特殊应用程序，一旦实现后，星链提供的卫星直连服务可以适用于所有现有的LTE手机。

而根据官方路线图，SpaceX公司预计在2024年实现短信发送，2025年实现语音通话，同年实现上网（Data），并分阶段实现IOT（物联网）。

这可是平地一声雷啊，众所周知，华为在8月底开售Mate60Pro的时候最大的卖点之一就是可以直接从手机上打电话到地球同步卫星上。

而为了这事，中国电信和华为合作，各种开发硬件软件，甚至卫星也做了适配才搞定。星链那么快就能做到不用改手机就行？

这个难度有多大呢？首先就是LTE手机，LTE手机指的是我们很多年前，手机从3G向4G过渡时候的3.9G手机。

众所周知，兼容能力是电子产品设计生产最难的几个难关之一。马斯克居然宣称，只要那种水平以上的老手机，就可以使用星链就能实现无缝访问文本、语音和数据的能力。

这毫无疑问是一个巨大的挑战，甚至匪夷所思。因为现在如果要实现和星链直接连接，依旧需要一个外置的智能化的无线通信卫星锅，而这口锅从某种意义上来说是一种相对廉价、功率有限的类有源相控阵通信组件。

而且，即使每颗星链卫星下方都装备有真正的有源相控阵通信组件来满足通信需求，现在技术还是不够搞卫星直连的。我们手机联网时候的发射功率可能也就0.1W到1W之间，而根据中国电信的披露，Mate60Pro打卫星电话的时候就要大约2W的功率用于通信。

虽然星链是以低轨卫星通信为主的巨星座，但是上网所需要的数据量也不是打电话能比的，毕竟正常星链地面接收器的发射功率也在2.4W左右。

也就是说要做到这个，那就必须要把星链卫星的对于地面发射数据请求的感知能力再提高一个数量级。然后星链才拥有在数以亿计的手机等移动终端中，精确找到这个数据请求，然后返回数据的硬件前提。这个能力的难度可想而知有多大。

在个人的认知层面中，也许只有未来星链进一步升级软硬件，以及应用参考MIMO的低轨道多星协同通信技术才有可能实现。

抛开未来这条技术路线能不能成功不说，随着华为直连卫星电话和北斗消息的功能成功救了好些人的命之后，华为供应链，尤其是手机卫星通信供应商之一，华力创通，成为前段时间整个A股市场最受关注的股票。

而在10月7日，工信部发布的《关于创新信息通信行业管理优化营商环境的意见（征求意见稿）》更是为这个讨论增加了一把大火。

在这份文件里面，工信部希望：“统筹推进电信业务向民间资本开放，加大对民营企业参与移动通信转售等业务和服务创新的支持力度，分步骤、分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革，不断拓宽民营企业参与电信业务经营的渠道和范围。”

这也就意味着国家正在对卫星互联网开绿灯。这一下就点爆了原本就已经很火的卫星通信和卫星互联网的概念和讨论。

那么为什么我们现在要上赶着给卫星互联网开绿灯？这对于我们的未来又意味着什么呢？别急听我细细道来。

卫星互联网这个东西也不是啥新鲜概念，早在1993年12月，休斯飞机公司就向美国联邦通信委员会（FCC）申请发射第一颗Ka波段卫星Spaceway的许可。

1995年，FCC发出更多Ka波段卫星应用的号召，吸引了15家公司的申请。其中包括EchoStar、Lockheed Martin、GE-Americom、Motorola和 KaStar Satellite（后来成为WildBlue）。

但是早年的探索，多数以失败告终，而这个潜在的商业市场第一个破局者是马斯克和他的SpaceX。这段故事对于多数人来说都有所耳闻，在这我们就不多加赘述了。而到了2023年的今天，即便是最强硬的质疑者，也不会对于这个模式的潜力产生质疑了。

毕竟2022年的俄乌战争中，乌克兰能够成功发动几十万大军发动反击乃至大规模攻势，其中很重要一部分原因是在通信方面利用了马斯克的星链进行数据支持。这也为其他国家坚定投资类似项目扫清了最后一个论证障碍。

有人可能会问了，现在一个星链一个月价格挺贵的，我们国家现在搞这个也不会太便宜，而且现在我国5G普及率那么高，为啥要上赶着入局呢？等几年再说也不是不可以啊。

这个理解也不能说错，但是就现在来说我们入局不仅仅是因为星链的噱头，而是确确实实地感受到了，如果现在不入局，占好位置，后面入局留给我们的空间就越来越小了。

这是因为根据国际电信联盟（ITU）的公认规定中，对于卫星的轨道和通信频率资源，先申报的国家具有优先使用权，只要卫星申请的资源七年不用，那就自动生效自动失效。后申报国家要等先申报的国家资源失效或者协调以后才能用。这事我国当年就有一段传奇经历。

早在上世纪九十年代的时候，我国希望加入欧洲的伽利略全球卫星定位系统的计划，到了2003年的时候，欧洲也主动邀请中国加入伽利略全球卫星导航系统的研制。

2004年中欧正式签署技术合作协议，中方承诺投入2.3亿欧元的巨额资金。然后转过年我们就被羞辱了。

2005年，伽利略计划进入了实质性阶段后，欧洲方面或主动或被动地开始排挤我们，最终迫使我们在没有任何实质性回报的基础上退出了该计划。我国也是憋了一口气，接下来就全力支持自研的“北斗”卫星定位系统。然后就有了一出经典的北斗卫星和伽利略卫星抢频率的戏码。

根据国际电信联盟规定，分配给用于导航的频率只有1164-1215MHz，1215-1240MHz，1240-1260MHz，1260-1300MHz，1559-1610MHz共5段。

其中先发射上天的美国的GPS已经占有了以1176MHz、1227MHz、1575MHz为中心的频段，俄罗斯占据了以1246MHz、1602MHz为中心的频段。

那给我们和伽利略剩下的卫星导航系统的频率只有1260-1300MHz频段，以及其他4个频段的一部分。

而可用的频率资源是卫星定位系统建立的前提条件，而我们可以看到，北斗和伽利略提供供高精度的定位和导航服务的中心频率都是1207.14 MHz。

这个频率中国是在2000年4月17日申请的，欧洲是在2000年6月5日申请的。根据规定，如果要启用这个频率，各自需要在2007年4月17日和2007年6月5日前使用。这对欧洲人有优势，因为他们当时更有钱有技术。

当时，欧洲在2005年12月28日发射了试验卫星Giove-a，并在2006年1月12日发出了导航信号。这样压力来到了我们这边，毕竟虽然我们申请得早，但是如果到时候没有信号发出，那申请得早也没用，资源也没了。

所以我们就赶在2007年4月13日发射了北斗二号第一颗试验卫星，最后压线在4月17日发射了导航信号。这样我们成功保住了资格，并且依据申请频率的第二条规定“如果多方申请同一频率，各方需要协调”和欧盟开始争夺这个频率的使用权。

最后这事随着欧盟自身能力下降，中国北斗卫星的发射进度反超伽利略，欧洲最终在2015年与我们达成了和解，双方共用这一频率。

争夺频率这事虽然已经过去了16年，但是类似的事情正在卫星互联网问题方面上演。因为可以用于卫星互联网的频率正在变得越来越少了。

初中物理我们学过，无线电频率和波长相乘与光速相等，所以这俩是互为倒数。

一般来说，频率越高的无线电波段，传输数据的理论上限越高，可以用的频率也越多。

比如现在ITU批准的5G网络一共有29个频段，主要被分为两个频谱范围，其中6GHz以下的频段共有26个（统称为sub-6GHz），也是现在我们常用的5G；而毫米波频段有3个，一般会被视作5.5G的使用频率。

为了避免通信冲突以及处理兼容性问题，5G sub-6G所有26个频段中，理论上的最大系统带宽没有超过100M，而毫米波则可以达到400M。

相比于现在的5G，5.5G技术理论上各主要性能峰值都可以提高一个数量级。它将支持下行10Gbps峰值速率、上行1Gbps峰值速率、毫秒级时延、低成本千亿物联，以及感知、高精定位等超越连接的能力。

但是对于卫星互联网来说，能用的频率选择范围就越来越少了。根据国际电信联盟（ITU）的定义，用于卫星通信的频段包括：

UHF（Ultra High Frequency）波段：频率范围为300MHz-3GHz，对应于IEEE的UHF（300MHz-1GHz）、L（1-2GHz）、以及S（2-4GHz）波段。

SHF（Super High Frequency）波段：频率范围为3-30GHz，对应于IEEE的S（2-4GHz）、C（4-8GHz）、Ku（12-18GHz）、K（18-27GHz）以及Ka（26.5-40GHz）波段。

EHF（Extremely High Frequency）波段：频率范围为30-300GHz，对应于IEEE的Ka（26.5-40GHz）、V（40-75GHz）等波段。

而为了保证信息传输速度，我们可以看到星链的采用波段现在主要集中在Ku到Ka波段，并打算在之后引入能在E和V波段工作的星链二代来提升传输能力。

具体来说，常见的星链使用频段如下图：

我们可以看到，它的频率范围每一个部分差距都不小，那是因为，其他频段资源，还要给其他东西用呢。

比如，ITU决定要将24.25GHz~27.5GHz，37GHz ~43.5GHz，66GHz~71GHz共14.75GHz带宽的毫米波频段用于地面的5G毫米波通信。这块理论上来说，就不能用在民用卫星天地通信上。

此外各国对于相关频率资源都会有一些，其他安排，比如我国的相关安排就可以参考下表。

更重要的是，全球的公司、国家们都盯着那剩下的一点资源呢。

由星链拉开的竞争，各国也快速跟进。中国在2020年9月以“GW”为代号向ITU申报了两个低轨卫星星座，共计12992颗卫星，分布在距地面590公里至1145公里的低轨轨道，频段为37.5GHz—42.5 GHz及47.2GHz—51.4GHz，已经就和星链的频率部分重合了。

此外亚马逊、Oneweb等公司都在推进相关的建设，这样导致即使是卫星互联网刚刚起步没几年，就已经需要协调频谱资源了。

比如去年 6 月 13 日手握频谱资源的SpaceX 和 后进者OneWeb 就表示，他们已经达成了一项频谱协调计划，该计划将使他们当前的宽带星座和第二代宽带巨型星座能够共存。而这肯定是需要付出某种形式的代价的。可想而知，未来这种情况会越来越多。

此外，除了频谱资源，更重要的问题是近地轨道资源是更抢手的资源，甚至未来可能成为航天界的不可再生资源。

有一种说法是，现在卫星之间的安全距离是50km，而即便是星链也要保持5km以上的间距。而且不同卫星的在轨时间完全不同，星链的小卫星由于空气阻力偏大，低轨道的小卫星有些几个月，最多几年就要落入大气层。而我国的第一颗人造卫星东方红一号，到现在都还在太空飞呢。

这就导致太空尤其是近地空间是一个混沌的系统，一旦太空失控的卫星超过一个阈值，可能会导致连锁反应，引发卫星大规模撞击并产生大量太空垃圾，摧毁整个近地空间卫星群。这样就限制了全球能在近地空间部署卫星的数量。

有人估算，这个阈值在6万，还有人给出更高的估计。但是无论怎么说，光星链就计划用几年时间，在太空常态化部署4.2万颗卫星。

在整个巨星座完成部署之后，由于燃料耗尽和轨道下降，未来光星链就可能会同时有数千乃至上万到寿卫星在近地空间流浪。这可能直接影响到后续卫星互联网部署的物理空间。

而且现在比十多年前，时间更加紧迫了，因为ITU在WRC2019后对卫星频谱和轨道的管理规则改为“里程碑节点管理”，这要求申请者在7年内分阶段完成全部卫星部署。再不搞起来就真来不及了，现在已经不是能等着看戏的时候了。

有人可能会问了，真的需要卫星互联网吗？这个问题，其实产业界都有公论，那就是需要。

首先从6G的角度来说，卫星互联网是必须的。没有国家能够支持在全国部署6G基站，要提高覆盖率，那就必须用卫星代替固定基站提供通信供应。

这就自然引出一个问题，我们为什么需要在人迹罕至的地方提供6G或者5G高速服务呢？这个问题确实是个好问题，但是它模糊了一件事，那就是默认6G或者5G现在的基站模式在城镇都能盈利或者成本更加合算。而这并不是必然的。

众所周知，5G由于它的频率更高，载信息量更大，穿墙能力、绕行能力都更差。4G基站的覆盖半径如果说是数公里级别，那么大型的厘米波5G基站覆盖半径那就只有一两公里甚至几百米。毫米波5G大基站那就可能只有200米了。

而一般人认知中的基站，大多都是宏基站，但是实际上，现在为了满足5G的相关需求，已经演化出了各种不同的微小基站了。

根据3GPP组织制定的规则，无线基站一共分为四大类，分别为宏基站、微基站、皮基站和飞基站。

微基站就是微型化的基站，通常指在楼宇中或密集区安装的小型基站，微基站的体积，小功率小，但是覆盖面积小，承载的用户量比较低。这种基站的可靠性偏低，维护起来比较麻烦。

接下来皮基站、飞基站那就更小了，几乎只能满足小型区域或者室内小范围需求。但是现在各个公司，都在组建这种大小基站搭配组合来同时平衡成本和总的带宽的需求。

即使就这样都还不能满足5G全国覆盖的需求，更别说中国的一些人口密集的乡镇5G覆盖率不高，北京地铁也没有全面覆盖5G了。

5G都这样了，那6G怎么办呢？卫星互联网就是一种相对更廉价提高全国乃至全球高速互联网覆盖面积的思路。

这里我们就不拿中国这个国家主导通信建设负担多数建设成本的特例作为标准了。我们以美国这个全球最资本主义的国家为例，用一个比较狂野的算法来说明：美国城市面积大约占美国全国面积的3%，也就是27.6万平方公里。以每个宏基站可以覆盖一平方公里计算。

参考长城证券2020年研报“海洋卫星建设加速，设备商运营商战略布局空天一体”，不考虑反复覆盖，大量建设基站以满足热点地区需要的前提下，他们在2020年估算，如果全部覆盖美国全国，光纤布局将花费不少于1500 亿美元（2017年一报告数据），基站成本将不低于5400亿美元，而电价在和中国平价电一致时（0.55元/kwh）为231 亿美元。（注意：根据EIA数据，在2023年7月美国商业用电平均电价为13.11美分/kwh，也即大约1元每度。换算过来，大概420亿美元一年。）

在不考虑更新换代、运营费用、人工，以及2021年开始的通货膨胀等因素下，覆盖3%的美国国土，投资固定投资总额不应该低于210亿美元，年电费将会不低于231亿美元。

而同期如果星链为全球提供卫星互联网服务，按照估算，StarLink 发射 4.2 万颗低轨卫星，制造成本50万美元/颗、发射成本70万美元/颗，巨型星座建设全部完成所需花费大约500亿美元。地面接收站的成本大概也就500亿美元。

而且一般认为，星链卫星寿命5-7年，而很多基站的运行寿命甚至还不如星链。就都按照五年计算，仅仅是覆盖全部美国城镇5G的投入，考虑到这几年的通货膨胀，将大大高于1300亿美元。

而这与建设一个星链体系的成本可比，甚至全面铺设基站的成本会更多。而覆盖的范围嘛，根本没得比，星链那可是可以为全球提供卫星互联网服务啊，基站可能只能覆盖美国所有城市还不够。

当然这绝对是一种狂野计算，但是考虑到未来5.5G、6G推广，基站覆盖面积进一步下降。卫星互联网的成本优势将毫无疑问更加显著，因为他们需要更多的基站和更多的光纤。

而且即便是从速度的角度来说，使用卫星互联网都会是更加快速的选择。

光纤网络是一个网状的网络，这句话可不是废话，这意味着，你的所有请求，都需要先集中，然后再分发到其他地方。

所以才会有了Jump Trading 公司在全球最大期货交易所芝加哥商品交易所数据中心对面，买了一块 12 万平方米的空地。专门架了一个微波通信基站，用于第一时间把交易请求传到芝加哥商品交易所。这样让在纳斯达克的交易机器早0.07毫秒得到相关的信息。

虽然说这事主要是说明，美国金融机构为了赚钱，有多狠，但是卫星互联网的优势很明显，因为我们之前还听过这个故事的上一代传奇，那就是Spread Networks公司斥资大约3亿美元铺设了从芝加哥到纽约的一条专线，以实现更快的高频交易。

而卫星互联网不一样，其卫星多在近地轨道高度，而且它的卫星通信，天地用的是相控阵通信技术、在卫星之间采用的是激光通信技术。

众所周知，光在真空里面的速度是最快的，信号在真空的速度大概会比入地光缆快三分之一到二分之一。

这样，SpaceX 称其 StarLink 不仅可提供最高达 1Gbit/s 的速度，延迟在 25ms 到 35ms 之间。据模拟分析，“伦敦—纽约”线路采用 starlink 卫星可比地面光纤快了 15 ms（51 ms vs 76 ms），“伦敦—约翰内斯堡（南非）”快了 100 ms（90 ms vs 190 ms）。

这恰恰就是5.5G网络和6G网络所必须的。所以抢占卫星互联网的高地，不仅是资源驱动的，更是经济所需求的。未来基于上述延迟的技术条件升级，还有可能带来全新的工业智能制造模式和智能交通模式，但是这一切也要等未来基础建设突破之后才能知道。

时间不等人，Space X于10月5日完成今年第70次发射，从卡角将22颗V2 Mini新一代超高速光学太空激光网络星链卫星送至LEO轨道。实现发射的星链卫星总5222颗，在轨运行约4864颗。

而且更重要的是Space X在2023年第一季度首次实现了季度盈利，利润达到了5500万美元。截至2023年9月，卫星互联网业务已经拥有200多万用户。

卫星互联网的商业模式已经接近跑通，星链正在进入一个跑马圈地的时代，而我们在这方面也不能等太久了。

现在我们就有很多场景，迫切的需要这种卫星互联网投入使用。

别的不说，各位是不是离了网络心里总就是不踏实啊，然后飞机经济舱一般是没有WIFI的，即使有WIFI，速度也超级慢，根本不好用。现在有了星链不就好了？

飞机是这样，船是不是也是同理呢？大型邮轮、远洋航行，弄个星链也好打发时间啊。

还有就是各种出去沙漠自驾游，配上新能源汽车的外放电功能，那简直爽死啊，去什么阿拉善之类的地方，那也可以玩个高兴了。

但是更重要的是军队，现在中美军用5G建设方兴未艾，但是这个时候就有个问题了。数据链不够用了，光纤还不好铺到战区。

我相信网上冲浪的朋友肯定知道一件事，那就是星链的发展本身就和美国官方尤其是美国军方的关系极度深厚。

早在2005年，时任美国宇航局局长麦克·格里芬就与马斯克相识，双方合作不断加强。2018年，格里芬升任美国防部副部长，加速以商业低轨卫星为重点的太空军事能力建设。2020年10月，美国太空军下属的太空发展局就授予SpaceX 1.5亿美元合同，用于开发军用版“星链”卫星。

同期的2019年3月，美空军授予SpaceX一份2800万美元合同，对“星链”开展军事服务演示验证。2020年9月，在美空军实弹演习中，“星链”为美空军“高级战斗管理系统”（即美空军现阶段发展的最重要通信指挥系统，ABMS）提供服务，实现了多种空基和陆基平台进行联通。

同样在2020年5月，美陆军与SpaceX测试了“星链”为陆军通信网络提供服务的可行性。在“项目融合-2021”实弹演习中，美陆军利用“星链”卫星将完整杀伤链时间缩短至20秒。

而在俄乌战争中，马斯克在美国国防部压力下援助乌克兰以及向美国国防部要账的行为，也深刻体现出了美军在星链项目一些方面的高度参与。可以说，即使星链项目之前在商业上没有完全完成闭环，甚至失败了，这个项目本身也会作为美国国防资产的一部分长期存在。

而且美国不光在军用5G上推进，它还在推进军用6G计划，比如美国著名的国防高级研究计划局DARPA就在推进100G计划。

美军100G计划的目标是在基于1000km/h级别的动中通能力的基础上，实现200km范围内空对空和100km范围内空对地100Gb/s速率的数据传输。而这个计划的信息洲际传输部分则是交给卫星传输解决。

这种高速定向通信能力，已经在俄乌战场上展现出了很高的生存能力，可以说这是在不爆发全面太空反卫星作战的基础上的兼顾性能和成本的最优解。而如果爆发反卫星作战，星链模式也可以凭借其数量多、体积相对更小、以及分布式联网的优势，获得比大型通信卫星更强的生存能力。

我们国家作为世界第二强国，卫星互联网也不是一句空话。早在2021年4月26日，中国卫星网络集团有限公司（简称“星网公司”）成立，成为了首家注册落户雄安新区的中央企业。

新组建的中国卫星网络集团有限公司由国务院国有资产监督管理委员会代表国务院履行出资人职责，也是中国最大的国有卫星互联网公司。有消息传说，星网融合了之前航天科工和航天科技分别提出的虹云和鸿雁低轨卫星通信星座计划。

然后计划拥有12992颗卫星的“GW”低轨卫星星座也被交给了星网公司。

同期在2021年11月26日在上海松江区，"G60星链"产业基地启动，这是一个由上海市松江区联合长三角九大城市共同打造的全国首个卫星互联网产业集群，将建设数字化卫星制造工厂、卫星在轨测运控中心、卫星互联网运营中心。其中，一期卫星工厂的设计产能将达到300颗/年。

在今年七月上海市松江区委书记程向民表示，上海松江正在加快开辟新领域新赛道，打造低轨宽频多媒体卫星“G60星链”，实验卫星完成发射并成功组网，根据计划，该工程一期将部署1296颗卫星。

可以说，虽然我们现在离美国的卫星互联网还有不小的距离，但是嘛，这几十年的经验就是，拼数量我们真不怕谁呢。谁叫我们这几十年的增长速度都是指数型增长过来的呢？

随着我国相关技术的快速突破，我们中国卫星互联网完成从0到1的跨越，相关资金投入和配套设施建设完成，中国版的星链肯定就会在不远的将来实现。