向馬斯克說不，中國需要建設獨立自主的低軌衛星星座

向馬斯克說不，中國需要建設獨立自主的低軌衛星星座

作者借用馬斯克一句話來說：把目標瞄準在月球上，即便掉下來也能落到雲彩里。在這裡我還是要誇他，老馬這樣的人精明的很，他不傻，其實另有所圖。

精明的商人背後的盤算

最近很多人在討論馬斯克的STARLINK低軌衛星星座項目，衛星數目甚至高達1.2萬顆，近期不少文章都詳細介紹了，在這裡就不介紹太多，感興趣的可以看下小火箭關於STARLINK的介紹。筆者絲毫不感到意外，這完全符合馬斯克的個人標籤和他的行事風格。當年正是因為想要移民火星帶他走向了火箭發射市場。

衛星數目

衛星的數目確實不太靠譜，如果按照這個數量部署的話，光發射就需要花費巨資，衛星建設還需要額外花費一筆。著實一看把地球圍了一圈，這麼密集的衛星將給國際上其他國家的低軌衛星發射帶來極大的風險，甚至受到制裁。連老馬自己都說擔心中國把他們擊落。不過在一個跑馬圈地的時代，野心有多大就意味著以後的格局可以有多大，掌握多大的話語權。國內目前這塊都比較小膽，大家紛紛擔心自己的盤子算的太大，招致中國人與生俱來的冷嘲熱諷，這是一種很自然的選擇。就連航天科技最新升級的鴻雁三期，也都是300顆左右的互聯網寬頻星座。科工集團行雲和虹雲兩個項目加起來也就200來顆。不得不說中國人做事還是踏實哈。其實這個體量也是經過測算比較能夠得心應手的衛星星座數量，數量太多意味著醞釀的風險過大，一家公司的成敗不如分擔風險，估計多種運營主體參與，像世域天基這樣的民企也是精打細算提出了200顆左右的星座方案，總預算百億人民幣以內，按照傳統基礎設施的建設思路也就是一座摩天樓的成本，運作起來也能讓民企得心應手，不過這個過程中還是要借鑒基礎實施開發經驗，如何分擔風險的開發模式設計就顯得至關重要，具體可以參考筆者以前的文章。除了利用衛星作為空間平台之外還應該考慮使用一些臨近空間飛行器，無人機作為信息中繼，在固定點位服務，這樣的布局的話性價比很高，而且這些通訊飛行器還可以一個城市一個城市的售賣。

不過老馬的利害在於他有自己的火箭，甚至以後實現獵鷹一二級回收，發射成本還是有下降空間。他的獵鷹9系列最新的報價已經達到5400萬美金，比我們低成本的長三6000萬還便宜。後期預計如果能上馬BFR的話一次性可以釋放百十顆。不過筆者也不是特別看好這個模式，畢竟雞蛋放到一個籃子里，風險太大。我們認為一箭一軌能實現幾十顆發射是最靠譜的方式。對此國家應該加大力度投資研發並且著重量產中等運力低成本火箭。不過最近傳的長三要做大規模標準化生產我覺得是個好風氣，咱要有自己的目標，別被太空探索帶歪了。

衛星網路與頻譜共享

衛星真的上天了性價比如何？遇到高度發達的地面網路怎麼辦？其實不管是國內還是國外大家看的都比較清晰的認識到地面網路的優勢所在。老馬其實也不是傻子，他的聰明往往不容易被人覺察，外人總是看錶象。不管是ONEWEB也好還是太空探索的STARLINK也好，如果企圖單單依靠衛星網路就打敗地面網路其實是很空洞的。不跟地面融合的衛星網路在今天必死無疑。然而想融合也不是你想的那麼簡單。2015年太空探索就在FCC和幾大美國電信運營商撕開了。核心就是關於頻譜資源的爭奪，講真那時候地面壓根就看不上天上。前者有銥星的例子，銥星的利潤對富得流油的地面運營商來說撒牙縫都不夠。筆者跟移動研究院聊過，地面其實一直在觀望，因為他們現在也遇到了麻煩，那就是現階段地面速率遠遠超出需求，增加網速帶來的收益還填補不夠建設網路的投入，所以他們對5G當中尤其是高頻投資很是淡定。具體原因大家可以查閱筆者之前的文章《毫米波，橫在運營商心中的一個梗》。不做高頻的話又覺得可惜，畢竟很多場景還是需要，建設的化性價比如何還值得觀察。但是空間平台先天就是高頻傳輸的好工具。國際上最新在關於SAT5G或者6G的方案中也集中體現了這一趨勢。

那麼你一定想好吧。我們就讓天地融合好了，真如老馬推特說了WIFI密碼，其實潛台詞就是馬斯克自己也明白他要成功必須讓網路網全面跟地面網接軌，走IMT國際移動通訊標準路線，以後手機連接一個天基的wifi好了。事實是天地融合涉及到兩個層面的融合，目前5G真正推高中低頻的混合方案。衛星的話低頻不可能，中頻段難度很大。雖然intelsat和SES自己對外都說要支持頻譜共享，但是他還補充了一句，如果你沒有為此支付原有頻段擁有者400億美金左右的拆遷費用他就不贊成你的頻譜共享方案。由於國際電聯早在IMT組織之前就成立了，早期的衛星通訊又是在國防領域開展，所以讓很多衛星運營商壟斷了不少核心頻譜資源。一時半會想要徵用這塊土地難度很大，付出的代價可想而知。馬斯克不是傻子，他不可能為這種無理要求付一分錢，他的這次TINTINA/B實驗星帶了X波段和KU/KA兩種頻段的測試載荷，就是為以後說不定能實現這個目標要做準備。想想國際電聯ITU WRC19要開會討論，事必想修改一下以前的頻譜分配規則。IMT和3GPP都是有錢的主，想必也有能力把自己的話語權塞進去，就看下一步進展到哪裡。筆者在這裡不是特別看好中頻段被共享。原因很簡單，畢竟傳統高軌運營商還是守規矩的主，拿這個頻段也是正當途徑，就這樣暴力拆遷了，估計誰也受不了。然而就拿ITU來說，如果要全世界為這幾大衛星運營商索要的高額補償來付費的話也不太可能。所以筆者一直強調，之所以能實現共享，不是因為資源緊張，越是緊張的東西，業主自然不樂意拿出來共享，誰不指望靠手機稀缺的玩意發一筆財呢。真正能做到共享，無非是東西資源很多，只是你一個頻段，他一個頻段，地面終端無法進行適配，導致最後需求很小，成為不了主流。所以基於這種前提，ONEWEB也好，starlink也好都認識到這個問題的重要性。只是在最終方案沒出台之前，誰也不會輕易低頭，自己掌握這頻譜資源，意味著以後有更大的談判籌碼。同時也為一旦最終融合失敗還得還能有獨立的頻譜運行下去，雙保險。

EUROCONSULT曾經對筆者公司世域天基做過調研，問筆者如何解決落地權和信息監管的問題。其實老馬也知道中國這樣的國家是不允許你建一個橋越過他的屏蔽牆的。但是國際上這樣的國家除了中國朝鮮之外真的沒有太多。互聯網本身就是一個高度開放的網路。如果在中國得以實施，我想起碼監管這塊的難度要小很多。中國的低軌衛星企業就有了先天優勢，多跟政府主管部門保持聯繫，得到他們的許可。二個筆者認為衛星網路真的不能脫離地網獨立運行。ONEWEB聰明之處就是在於他用彎管技術，在全球很多國家建設地面站。反正地面走的信息你都可以進行監管，確保相關服務可以在當地國家落地運行。

信息監管與落地運營

對於世域天基和太空探索來說，我們都認為彎管技術逐漸已經過時，不是未來主流，競爭不過地面網路。發展星間鏈路和星上路由才是必經之路。但是有星間鏈路不等於不用地面網路。IP流不意味著不受監管。對此我們認識非常清楚。世域天基的衛星星座網路這一設計曾經EUROCHONSULT的調研員非常驚訝，我們是如何解決這個矛盾的。世域天基設計了兩條路由通道，主通道還是經過地面微基站和電信SDN網路進行傳輸，通過衛星微波替代光纖去實現一些孤島基站的連線。這條通道由於接入了電信網路是高度可控的，數據流通和信息監管本身就是兩碼事。第二個通過是世域天基設計了6顆MEO的幹路激光鏈路。我們在設計方案的時候充分考慮了我國火箭的運力和成本。如果都使用激光鏈路會導致衛星平台超大。這就是為什麼太空探索衛星比世域天基衛星重這麼多的原因之一。激光鏈路需要使用到高精平台。TINTINA/B兩顆衛星巨大的外置桁架就是證明。我們的低軌不用激光鏈路，全部使用微波鏈路。絕大部分數據通過地面路由，一部分針對偏遠地區海洋通過激光鏈路進行中繼路由，這一設計也充分利用了激光和微波傳輸數據量的差異，實現最優解。激光鏈路最後通過設置在大氣狀況比較穩定的西藏地區的激光傳輸站進行星地連接，實現數據和信息監管。所有一切都能在中國政府的掌控之下。

尋找最優解決方案

目前世域天基旨在為中國衛星通訊星座尋找最優解。方案設計工作目前就觀察下來也是國內最合適的，尤其是衛星載荷方案，均在太空探索技術公司之上，咋一定你會很吃驚。只是半導體這種東西與時俱進，5年後的方案不能拿今天的半導體水平來對待，必須留足冗餘。世域天基很樂於跟體制內的企業一起合作，互補，共同建設衛星規模化工廠。我們的實驗星有50公斤和一個立方星組成，將驗證毫米波載荷相關技術以及實現星間鏈路，算是比較小而精的工程，目前正在江蘇推進這一工程。衛星除了實現科學實驗之外還想附帶一些政治文化功能。兩顆衛星分別叫做母親和遊子，對比鵲橋星座LOVE BRIDGE的大愛無疆的座右銘，也希望通過台灣在陸留學生的參與共同實現中國夢。

寶島台灣，讓愛的星座帶你回家

5G毫米波-電信運營商心中的一個梗