马斯克的“星链”技术和华为5G,哪个更有竞争力?
马斯克的“星链”技术和华为5G更具竞争力
最近,埃隆马斯克的Space X公司正在实施的星链计划非常火爆,尤其是2020年4月23日Space。 X公司利用猎鹰9火箭发射第七批60颗“星链”互联网卫星,赢得了公众的关注。一句话,Space X星链计划在距地面约1100公里至1400公里处发射近1.2万颗卫星,作为通信中转站,实现全球无死角全覆盖卫星网络信号。所以,这个计划和以 华为 以5G技术为代表的实施,两者之间会有直接的竞争吗?我想不会。
5G的特点和应用
5G是第五代移动通信技术高速、大容量、低延迟三个基本特征。国际标准制定组织3GPP定义了5G应用场景的三个方向。
根据国际通信标准组织的定义,5G主要有三个应用场景:
EMBB大带宽:峰值带宽在下载初期达到1g(默认带宽单位BPS,后期相同),随后达到10g。4g的峰值带宽处于100m级。URLLC低延迟:5g的理论延迟为1毫秒(千分之一秒),4g约为50毫秒。MMTC广连接:5g单通信社区可连接的物联网终端数量理论值达到100万,是4g的10倍以上。
星链计划马斯克
美国太空探索技术公司(SpaceX)从2019年到2024年底,星链计划共发射1.2万颗卫星,形成“星链”网络。SpaceX从2019年5月开始发射卫星。截至2020年4月底,已成功发射7次,共有420颗卫星入轨。从卫星数量来看,它已经成为世界上最大的卫星运营商之一。根据每2~3周发射一次“一箭60星”的速度,SpaceX到2020年底将拥有约1600颗卫星,这将超过任何国家的卫星数量。
“星链计划”成功后会不会对5G网络的发展构成威胁?
1、信号频率问题。在马斯克的“星链计划”中,Ka和Ku的频率是11-12GHz,上升频率是13GHz。5G频率为FR1和FR2,FR1频率范围为5G Sub-6GHz(6GHz以下)频段,FR2频率范围为5Gmm波段。也就是说,“星链计划”和5G根本不在同一个频道。5G手机或终端设备无法接收马斯克的卫星信号,需要技术解决两者的兼容性问题。
从这个角度来看,马斯克推出的“星链计划”仍然无法绕过地面建设100万个基站(实际需求更大)。
2、信号交互问题。手机如何将信号发回卫星?手机功率小,除非手机功率增加,就像微波炉(大功率)一样。因此,在“星链计划”频段制作双向通信手机似乎是不现实的。
3、信号传输问题。在马斯克的“星链计划”中,下行发射信号频率为11-12GHz,上行频率为13GHz,属于高频信号,绕阻能力差。终端设备必须在地面微基站的帮助下接收卫星信号,初步估计需要建设100万个微基站。马斯克还建议使用特斯拉汽车作为微基站,这仍然是一种说法,可行性、技术和经济性仍有待研究,技术开发也有一个过程。
4、信号延迟问题。5G对延迟有严格的要求,数据包传输延迟1毫秒的移动性。然而,当卫星信号上升和下降时,它通过空气传输了1000公里,几毫秒就过去了,因此延迟不能达到5G标准。
5、信息资源问题。5G核心技术标准之一,通量密度不低于10万Gbps/平方公里。根据“星链计划”发射的1.2万颗卫星,一颗卫星负责北京2.7个区域,一颗卫星的总信道容量最大为20Gbps,平均每平方公里只有0.47Mbps,远低于5G技术标准,相差4.2亿倍。卫星无法承受5G标准要求同时有100万个连接。
从上面可以看出,无论终端适应成本等其他问题如何,仅从信道可以容纳同时上网的人数来看,5g已经获胜。事实上,这两种不同的技术在一定程度上是互补的,而不是一种敌对的竞争关系,一种是另一种,一种是生与死。
如何看待马斯克的“星链”计划?
星链计划最擅长什么?长途通信。也就是说,星链计划在两个大陆之间的通信优势远远大于光纤通信,节省了大量铺设光纤的成本。
此外,未来的星链计划也可以用于许多地方,如军事、航天、救援等。据马斯克估计,星链计划建成后,每年可以带来300亿到500亿美元的利润。仅仅从民用的角度来分析星链计划是不划算的,但其战略意义远高于其商业价值。由此可见,如果将星链计划应用于军事领域,就相当于开启了全球任何角落的网络接入需求,其全球战略意义略显一斑。
结语
毫无疑问,马斯克的“星链计划”是人类前所未有的新探索和尝试。与传统地面基础运营商提供的5G服务相比,不会造成太大影响,两者之间没有替代关系,必然会同步发展壮大。