很多人稱2020年為空天互聯(lián)網(wǎng)元年。這一年,美國強(qiáng)勢推進(jìn)星鏈計(jì)劃,計(jì)劃在2019年至2024年間在太空搭建由約1.2萬顆衛(wèi)星組成的“星鏈”網(wǎng)絡(luò),從太空向地球提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。
2020年4月20日,中國發(fā)改委首次將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)列入“新基建”范疇,這被看作是明確產(chǎn)業(yè)加速的標(biāo)志性事件,也意味著“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”已上升到國家戰(zhàn)略層面。
除此以外,英國、日本在內(nèi)的航天大國也在加速發(fā)射衛(wèi)星??仗旎ヂ?lián)網(wǎng)為何會風(fēng)靡全球?又將如何改變世界?本文中,中國信息經(jīng)濟(jì)學(xué)會常務(wù)副理事長呂廷杰深入解讀了空天互聯(lián)網(wǎng)背后的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)賬。、
“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”也被稱作“空天互聯(lián)網(wǎng)”,根據(jù)麥肯錫預(yù)測,預(yù)計(jì)2025年前,其產(chǎn)值可達(dá)5600億至8500億美元。面對廣闊的市場前景,亞馬遜公司、加拿大Telesat公司、波音、三星等公司的互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃都在積極推進(jìn)中,其中最受關(guān)注的無疑是美國的“星鏈”計(jì)劃。
在呂廷杰看來,空天互聯(lián)網(wǎng)會成為地面基站的一個(gè)非常有效的補(bǔ)充,比較大的可能性會應(yīng)用在5G的后半期。“當(dāng)萬物互聯(lián)的時(shí)代真正到來的時(shí)候,它會成為一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)連接的解決方案”。面對市場上對“星鏈”計(jì)劃會取代5G的質(zhì)疑,呂廷杰表示,空天互聯(lián)網(wǎng)不可能成為主流,只能作為對5G或者6G的補(bǔ)充。原因有兩點(diǎn):第一,所有衛(wèi)星通信技術(shù)在室內(nèi)是沒有信號的;第二,衛(wèi)星的時(shí)延是死結(jié)。
對于美國的“星鏈”計(jì)劃,中國信息經(jīng)濟(jì)學(xué)會常務(wù)副理事長、北京郵電大學(xué)教授呂廷杰表示,“星鏈”計(jì)劃在通信技術(shù)方面沒有任何突破,采用的是5G頻率、5G技術(shù)。相比技術(shù)進(jìn)步,“星鏈”計(jì)劃可能是出于經(jīng)濟(jì)目的。而其最終的經(jīng)濟(jì)效益可能來自于軍用。
近日,人民網(wǎng)報(bào)道稱,SpaceX宣布與美國軍方達(dá)成協(xié)議,使用SpaceX的星鏈衛(wèi)星群為美國陸軍進(jìn)行通信測試,美國空軍和陸軍已經(jīng)在積極探索其應(yīng)用,未來或有數(shù)萬顆衛(wèi)星支持作戰(zhàn)。“我們太多人以為馬斯克發(fā)射衛(wèi)星是在給民用,這個(gè)過程就像當(dāng)年GPS,沒有排除民用,而且歡迎民用,但是他最重要的目標(biāo)是做軍用。”密集的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將是指揮無人機(jī)最好的解決方案,也是導(dǎo)航的最佳備份系統(tǒng)。因此呂廷杰呼吁,要重視衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用,同時(shí),應(yīng)該尋找一些新的差異化的技術(shù)優(yōu)勢。
以下為采訪實(shí)錄:
空天互聯(lián)網(wǎng)是對5G或者6G的有效補(bǔ)充——不可能成為主流
鳳凰網(wǎng)財(cái)經(jīng):你好呂老師,感謝您再次來到《前行者》,您能先簡單的給我們解釋一下空天互聯(lián)網(wǎng)是什么意思嗎?
呂廷杰:好的,社會上有很多傳說,說有可能6G就是衛(wèi)星作為基站的空天互聯(lián)網(wǎng),為什么會有這種說法?我們就得看一下空天互聯(lián)網(wǎng)的這個(gè)特點(diǎn)。
通俗來講光波就是高頻電磁波,光的顏色不同是頻率不同造成的,也就是波長不同。我們拿個(gè)手電筒照你的手,你發(fā)現(xiàn)手一擋就傳不過去了,這是因?yàn)楣獠l率比較高的波段沒有繞射功能。
所以我們會出現(xiàn)這樣的問題,在樓這邊建個(gè)基站,樓那邊就沒信號了,所以就要頻繁的建基站。
現(xiàn)在如果用衛(wèi)星做解決方案,把地面的基站變成一個(gè)天上的基站的話,就比較容易做覆蓋。所以很多人認(rèn)為,空天互聯(lián)網(wǎng)可能是一個(gè)比較好的解決高頻段5G乃至6G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的解決方案。
事實(shí)上,對于空天互聯(lián)網(wǎng)的定位,業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為它應(yīng)該是5G或者6G的一個(gè)有效補(bǔ)充。
5G把我們帶到一個(gè)萬物互聯(lián)的時(shí)代,有人說到5G的后半期也就是2025年以后,可能會有一半以上的流量來自于跟物的通信,比如工業(yè)的用途、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居等等。在這種情況下,我們需要一個(gè)廉價(jià)的讓物使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的機(jī)會,這就可以發(fā)揮空天互聯(lián)網(wǎng)的作用,但是它只能是一個(gè)補(bǔ)充,不會成為主流。
第一,所有衛(wèi)星通信技術(shù)在室內(nèi)是沒有信號的:
據(jù)我們所知,星鏈計(jì)劃的用戶要用網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,需要買一個(gè)像披薩餅盒子那么大的一個(gè)像衛(wèi)星天線一樣的東西,因?yàn)槲覀冎苯幽檬謾C(jī)是上不了網(wǎng)的,那么這個(gè)東西賣多少錢?家里如果要用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就得在窗戶上放這個(gè)東西。
第二,衛(wèi)星的時(shí)延是死結(jié):
一萬兩千顆星有2/3也就是八千顆星是放在離地面550公里的低軌道上,還有四千顆星放在也是比較偏低的軌道,離地面1200公里的軌道上。這個(gè)概念是什么?如果你一個(gè)信號從地面上到星,是基站轉(zhuǎn)發(fā),再通過它轉(zhuǎn)到另外一個(gè)地方,這個(gè)一上一下,時(shí)延550公里的時(shí)延大概將近4毫秒,1200公里的時(shí)延大概8毫秒。
如果你戴一個(gè)VR的頭盔,通過這樣的天基玩云游戲,你可能會卡頓,可能會暈眩,那個(gè)圖像不會很流暢,會抖動,所以你更不可能想像去控制無人駕駛車的信號,和遠(yuǎn)程手術(shù)的信號。衛(wèi)星的這個(gè)時(shí)延是死結(jié),有可能通過擴(kuò)頻技術(shù)、復(fù)用技術(shù)、空間網(wǎng)格技術(shù)、細(xì)分的重復(fù)利用的頻率技術(shù),來去解決這個(gè)衛(wèi)星通量問題,但是解決不了時(shí)延。
馬斯克的“星鏈”計(jì)劃沒有技術(shù)創(chuàng)新——純粹出于經(jīng)濟(jì)目的
鳳凰網(wǎng)財(cái)經(jīng):所以“星鏈”計(jì)劃的意義到底是什么?
呂廷杰:現(xiàn)在空天互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)解決方案就是馬斯克SpaceX的星鏈計(jì)劃,他采用的是QV波段,它頻率更高,載荷量更大,然后為了解決高通量,就需要密集放星。
我首先告訴你,馬斯克一定不懂通信技術(shù),因?yàn)樵诳仗旎ヂ?lián)網(wǎng)里邊沒有任何通信技術(shù)的創(chuàng)新,他用的只是一個(gè)新的頻段,就是QV頻段,是毫米波里面的一個(gè)比較空閑的頻段,可能未來要分配給6G的。
所以我認(rèn)為馬斯克主要還是出于經(jīng)濟(jì)目的,有兩個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)原因,第一個(gè)原因就是說現(xiàn)在國際上對于空間的衛(wèi)星軌道資源和頻率資源采用的是報(bào)備制度,也就是先到先得, 他要占領(lǐng)這個(gè)戰(zhàn)略資源,因?yàn)橐院罂赡艽蠹腋嗟囊劳杏诳臻g的資源去做某些通訊控制,甚至軍事的用途。
第二,就是因?yàn)樗莆樟嘶鸺厥蘸鸵绘I多星的技術(shù),所以發(fā)射衛(wèi)星的成本大幅度下降。國際上平均的算法是一顆通信衛(wèi)星兩億兩千萬美金造價(jià),這里面有一半也就是一億一千萬是放星的成本、火箭的成本,還有保險(xiǎn)費(fèi)。
假如馬斯克通過技術(shù)和批量生產(chǎn)的規(guī)模效應(yīng),把這個(gè)星壓到一億美金一顆了,成本降了一半還多,那當(dāng)然從經(jīng)濟(jì)上就敢這么做,別人就不敢這么做。
“星璉”計(jì)劃在民用上不可能取得效益——主要出于軍事上的考慮
“星鏈”計(jì)劃從2019年開始放星,平均每年是放兩千四百顆星,一次60顆,一年56周,截止到 6月4號放了第八批星上去,才完成了3.5%的放量,他的預(yù)見就是2025年有四千萬人用這個(gè)網(wǎng)絡(luò),一萬兩千億美金的本能收回來嗎?我們算一個(gè)簡單的賬。
2019年三大運(yùn)營商的年收入是1.31萬億人民幣。如果到了2025年,中國運(yùn)營商里邊的1/40的用戶也就是4000多萬的人用,那么按中國現(xiàn)在的資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),一年中國市場1/40的人能產(chǎn)生46億美金的收益,12,000億的投資,46億年收入,你認(rèn)為這在經(jīng)濟(jì)上合適嗎?
那么如果他的收費(fèi)比較高,高于我們現(xiàn)在中國大陸的資費(fèi)水平,請問你會用嗎?
那么為什么他要做這件事呢?就是出于軍事上的考慮。
這一點(diǎn)我在今年上半年一再提出,我們太多人以為馬斯克是為了民用,這個(gè)過程就像當(dāng)年GPS,沒有排除民用,而且歡迎民用,但是他最重要的目標(biāo)一定是軍事上的用途。
以后都是無人機(jī)的時(shí)代,如果空間飛行器打起仗來,用衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)控制高密度網(wǎng)格的定位,這是多么有效的一個(gè)工具,這是最好的用途,如果軍方買單,所有東西都做平了。
鳳凰網(wǎng)財(cái)經(jīng):那么我們能做什么呢?中國需要如何應(yīng)對?
呂廷杰:我覺得這時(shí)候我們國家的人要冷靜下來,空天互聯(lián)網(wǎng)是美國在技術(shù)上有比較優(yōu)勢的一個(gè)解決方案,我們不跟著跑也不行,這是囚徒困境,但如果被美國帶到這個(gè)囚徒困境,就會形成騎虎難下的“贏者的詛咒”。
我們中國人是很有智慧的,我們可以有很多策略,比如說我們放上幾百顆星把我們中國的范圍覆蓋,至少我們中國的天基的戰(zhàn)略安全我們有保證了。
同時(shí),我們應(yīng)該尋找一些新的差異化的技術(shù)優(yōu)勢,6G到底是空天互聯(lián)網(wǎng)還是什么?這個(gè)方向是一個(gè)無人區(qū),我們應(yīng)該真正找到6G的發(fā)展方向。
有沒有投資價(jià)值?——資本追逐空天互聯(lián)網(wǎng)概念需冷靜
鳳凰網(wǎng)財(cái)經(jīng):現(xiàn)在中國的很多公司也在布局空天互聯(lián)網(wǎng),您認(rèn)為這些公司是出于什么樣的考慮?
呂廷杰:現(xiàn)在中國的很多公司也在布局空天互聯(lián)網(wǎng),兩個(gè)原因,第一,這些公司并不是都放上萬顆星,成本分散到很多公司并不是那么大的代價(jià);第二,有資本市場支持他們。
資本市場有時(shí)候比較跟風(fēng),我想說我們現(xiàn)在要冷靜,我們要看到它內(nèi)在的東西,如果說中國的這些民營企業(yè)打造的網(wǎng)絡(luò)不能互聯(lián)互通,我相信起不到馬斯克那個(gè)網(wǎng)絡(luò)的作用?;ヂ?lián)互通非常重要,每家都想做一個(gè)自己盈利的星的解決方案,是形不成合力的。
如果你們看過著名的硅谷投資人彼得·蒂爾的一本書,叫《從零到一》,其實(shí)只有一個(gè)判斷規(guī)則,當(dāng)這個(gè)行業(yè)只有一家在做,你投就行了,不用考慮太多因素,壟斷的領(lǐng)域必掙錢。所以你就知道這些投資人為什么蜂擁而至,因?yàn)楝F(xiàn)在沒有人能像馬斯克這樣放一萬二千顆星。
為何將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建?——解決貧富差異
鳳凰網(wǎng)財(cái)經(jīng):大家現(xiàn)在比較感興趣這個(gè)新基建的話題,而且我們看到說衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是首次納入了新基建,可以說已經(jīng)是一個(gè)國家戰(zhàn)略了,您覺得這個(gè)釋放了一個(gè)什么信號?
呂廷杰:我們現(xiàn)在新基建中為什么把空天互聯(lián)網(wǎng)列入,我們國家的初衷不是為了跟誰打仗,我們是為了解決貧富差異問題,解決我們的數(shù)字鴻溝的問題。
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