广告

颠覆5G取代光纤,马斯克的星链卫星比6G还强?

2020-04-29 13:35:49 网络整理 阅读:
就在4月21日晚 , 马斯克的SpaceX公司一次性发射了60颗星链卫星,很多舆论狂吹,“美国弯道超车,颠覆5G,取代光纤!”事实真的是这样吗?

就在4月21日晚 , 马斯克的SpaceX公司一次性发射了60颗星链卫星,几十颗异常闪亮的星星排成一列,像小火车一样匆匆划过夜空。SScednc

随着60颗星链卫星成功发射,现在StarLink已有422颗卫星运行于地球轨道。SScednc

按照马斯克的说法,它们的使命,将是替代光纤,给全球提供高速、稳定又便宜的网络连接。但值得一提的是,这幅宏伟蓝图里,需要12000颗——现在进程才完成3.5%。SScednc

然而马斯克却希望现在的422颗卫星可以让一部分人先用起来。SScednc

马斯克的星链(Starlink)计划

星链(Starlink)计划的核心是SpaceX会利用猎鹰9号可回收火箭,将12,000颗卫星送到轨道平面,然后组成卫星通信群,为全球网民提供高速宽带服务。SScednc

SScednc

其中一组4425颗卫星,将坐落在约1200千米的高度,而7518颗卫星将坐落在约300千米的高度,并以不同的无线电频率运行。SScednc

这样一个庞大的卫星群将实时围绕地球运转,据称可以在任何时间提供地球任何地点的宽带覆盖。SScednc

星链 VS 5G

首先要明确的是:“星链”计划和5G,目前还不是竞争关系,它也不是6G,按目前的技术特点来说,算作互补关系比较恰当一些。SScednc

1、“星链”不是WIFISScednc

“星链”并不能直接为手机提供服务。SScednc

“星链”卫星的工作频段在Ku(12-18GHz)和Ka(27-40GHz),而手机的工作频段是2.4GHz,根本不能直连。SScednc

SScednc

这种误解可能来自马斯克开的玩笑,他曾笑称北美地区用户6个月内就能使用太空WIFI了,密码是martians(火星人),再加上媒体的一顿深吹,让很多人误以为这东西就是个WIFI。SScednc

就算星链卫星组网到位,用户还需要在地面上架设一个网关设备(信号中继转发,将卫星信号转为Wifi信号),才能够连上卫星网络。其实这和卫星电视的那个“大锅”差不多。马斯克在形容地面终端时说,“这些终端看起来就像是一个 UFO 插在了一根棍子上。”SScednc

很难想像你一手拉着卫星接收器,一手拿着手机移动上网的情景,你以为随便在哪个地方,拿起手机就能搜索到“星链”的WIFI信号上网,那是大错特错了。SScednc

当然也可以建设数以万计的固定卫星地面转发站,马斯克的访谈中,也提到了建设这种固定的卫星接收站,来中继卫星网络,但这样的话,它和目前的5G方案,好像并没有太多的优势。SScednc

2、“星链”还无法颠覆5GSScednc

很多舆论狂吹,“美国弯道超车,颠覆5G,取代光纤!”SScednc

但以业界的眼光审视,以“星链”取代光纤或者5G的设想并不现实。SScednc

要支持大量用户使用高速度移动通信网络,通信业必须面对频谱有限这一问题,要实现有限频谱的重复利用,必须多建基站。SScednc

全世界目前已经建设了1200万个以上的通信基站,未来还需要更多基站,才能保证4G、5G的通信能力,让上网速度越来越快。SScednc

在 SpaceX 公布早期计划时,曾提出网络延迟大概在 20ms-35ms 之间。马斯克也曾在媒体上表示,“现在我们的目标是将延迟降到低于 20ms。”SScednc

对比目前使用的 4G 网络延迟在 20ms 以上,而5G 网络的理论网络延迟是1ms,实际使用可以保证在10ms 以下。SScednc

从数据上看,星链近期在网络延迟方面的表现,仅仅优于现在的 4G 网络,还达不到5G标准,更不要说未来的6G了。SScednc

“星链”即使最终能完成部署1.2万颗卫星的设想,其通信能力与4G、5G依然没有可比性,更谈不上颠覆。SScednc

在带宽问题上,根据Space X向美国联邦通信委员会提交的初始资料,星链计划每颗卫星的设计峰值带宽为20G(bps)。“星链”中期计划是发射1.2万颗卫星,总带宽就是24万G(bps),可供24万用户以5G入门标准上网。SScednc

考虑到不会所有用户都需要使用这么高的带宽,如果以同时观看4K高清电视的用户数来计算(每用户大约20M),可以满足1200万用户的需求。SScednc

对比目前的4G网络,截至2019年12月,中国移动4G基站288万余座,就这个量级大家还天天喊卡。SScednc

而星链的中期计划满打满算建设1.2万个“空中基站”,就算以后计划扩容到4.2万颗,想靠这4万颗卫星就给全球76亿人提供网络,后果是什么还用说吗?SScednc

所以,在未来没有突破性通信技术的加持下,就说目前星链就是代表未来的6G,可以为全球人民提供通信服务,干翻5G,打倒全球运营商,这不是搞笑吗?SScednc

“星链”打算提供地面互联网服务还绕不过一个问题。SScednc

地面通信基站距离人一般仅有约几百米至两千米,所以我们可以很低的功耗进行信息传输。SScednc

而“星链”最低的轨道距地球表面也有550千米,这么远的距离,必须用专用的天线和大功率设备才能进行信息交互,也就是说需要建设地面站,如此,相对于地面的4G、5G基站,“星链”没有任何优势可言。SScednc

那“星链”能干什么?

但这并不意味着“星链”的低轨道通信卫星思路一无是处。SScednc

现在5G技术方兴未艾,但是5G技术也仅仅解决了手机连接互联网的最后一公里问题,它并没有解决互联网本身骨干网的连接问题。SScednc

因为5G手机连上互联网,数据还是要通过传统互联网的光纤设施来传输,“星链”就是立足于解决目前互联网存在两个的问题。SScednc

第一就是解决偏远地区的上网问题,大家在城市里面上网觉得价格挺便宜,其实光纤这个东西还是蛮贵的,为什么我们觉得便宜?是因为城市里用的人多,大家一分摊就很优惠了。SScednc

但你往偏远地区拉一根光纤,还是很贵的。例如试想一下,要跨越青藏高原和喜马拉雅,在几百公里无人区建上光缆,这是什么概念?SScednc

中国的基建是全球领先的,我们不管是有线的网络的覆盖,还是无线网络的覆盖,水平都是全球领先的,但全球还有超过半数人口,也就是还有几十亿人,是上不了网的。SScednc

此外,在遇到诸如地震一类的突发性灾难,地面通信能力被毁坏时,低轨道卫星可以补充通信能力;在偏远或者自然条件恶劣的雪山、沙漠等难以架设5G基站的地区,以及海洋、空中平流层等5G做不到,也做不好的地区, 低轨道卫星就很有用武之地了,其服务费用即使高一些,市场也能接受。SScednc

“星链”不可能取代5G,但它可以与5G结合起来。SScednc

未来由5G负责人口密集地区,“星链”负责应急救灾及偏远特殊地区,从这个意义上说,“星链”背后的天地一体化方向大有用处。SScednc

再说第二个问题,“星链”解决了全球网络延迟的问题SScednc

大家知道网络并不是点对点连接的,比如说我要访问一个服务器,肯定不是说从我家拉一条光纤直接连到对方的服务器,它在物理上不是直线的,要绕很多圈子。SScednc

打个比方,你就算用5G给美国的一位朋友打网络电话,该有的延迟还是会有,因为光纤的延时是物理存在的,“星链”在短距传输方面其实没什么优势,打不过光纤。SScednc

但是长距离传输,如果你要访问地球背面或者很远地方的数据的话,“星链”就有优势了,它可以跳过传统互联网光纤的拖累,依靠太空中“星链”卫星间的通信,直接把数据传输到地球背面的卫星。SScednc

要知道光在真空中的传播速度会比在光纤中快47%,“星链”计划的卫星虽然轨道较低,但仍然是在近似于真空的太空。SScednc

“星链”未来一个很重要的场景就是金融市场,全球几大家重要的金融城市,比如纽约、伦敦、上海、新加坡,由于物理距离遥远,他们之间其实网络延迟是很高的。SScednc

纽约和伦敦曾经还专门拉过光纤,但是他们之间的访问速度还是在60毫秒以上。这些金融市场大家应该知道,一秒钟不知道要交易多少钱,这些钱对时间是极度敏感的,所以说,哪怕你能把这个延迟降低个十几毫秒,都有人愿意花钱来买单。SScednc

“星链”卫星可能“污染”星空

值得一提的是,并非所有人都支持、期待马斯克的这个梦想。起码,一向标榜环保的欧洲国家以及美国天文学会很可能会将星链拒之门外。SScednc

就在去年,针对美国的“星链”卫星可能“污染”星空,影响天文观测的问题,美国天文学会发表声明称,其正在评估相关影响。国际天文学界也一直对数量庞大的互联网卫星可能影响天文学观测,并存在与航天器碰撞的风险,表示担忧。污染星空的隐患不解决,星链在大量国家都难被接受!SScednc

SScednc

卫星在金星前面呈现出一系列的白色条纹SScednc

另一个影响天文学观测的问题与这些卫星的部署方式有关。星链卫星最初会进入290公里的轨道高度,然后上升到距地球表面550公里的运行轨道(实际上仍然很低,因为可以用肉眼看到)。然而,在这个过程的早期阶段,这些卫星会产生标志性的“空中火车效应”。以每月两列的速度发射,这些星链“卫星列车”如今已经成为夜空中半固定的存在。SScednc

根据这一情况,鲁宾天文台项目科学团队模拟了42000颗卫星对LSST的影响。结果表明,大约30%的图像将含有至少一条卫星轨迹,而几乎所有在黄昏期间——近地轨道卫星最明亮的时候——拍摄的图像也将被至少一颗卫星抢镜。SScednc

研究人员预计,低轨道卫星的亮度将使天文图像饱和,产生残留的视觉信号,迫使科学家直接放弃这些图像。根据科学团队的新研究,由于这些图像的质量可能会非常差,以至于长达10年的巡天调查还需要再增加4年时间才能弥补损失。SScednc

另一方面,星链卫星群也会干扰其他研究,比如探测不明小行星,以及暗物质研究等相关的宇宙学工作。SScednc

中国火箭专家:我国想做也可以做得出来!

显然,星链计划将造成大量的太空垃圾,带宽问题也悬而未决,部署之路不平。看来想要实现星链,没有美国公司想象得那么顺畅。SScednc

对此,我国专家早已表态。我国前火箭总设计师兼总指挥龙乐豪院士坦言,SpaceX公司是一家企业,这类实验虽然对火箭事业有一定的贡献,但有炒作之嫌,用来运载“星链”卫星的“猎鹰9”火箭总是被吹嘘得“言过其实”。他说,我国超越猎鹰重型的火箭只待立项。如果我国想做,也可以做得出来。SScednc

如我国专家所言,中国目前已建立了虹云工程和鸿雁星座的项目。2022年完成星座部署后,虹云工程将可以提供全球无缝覆盖的宽带移动通信服务。SScednc

值得注意的是,中国早在2018年就用长征十一号运载火箭,成功将虹云工程技术验证卫星发射升空,这步伐甚至比SpaceX都要快。SScednc

(综合整理自好奇实验室、量子位、环球时报、新浪科技、搜狐科技、网易新闻等;责编:Demi Xia)SScednc

  • 星链的一个重要前提是可回收火箭。才能降低发射成本,缩短发射时间。一枚火箭准备一个月还玩什么
  • 幻想星链在国内可以99块包月的人,是不是脑袋有坑?星链卫星单颗造价大概在100万刀,一颗卫星重约260 公斤,发射成本为10000美元/公斤,所以一颗卫星的总成本是360万刀左右,星链第二批发射的60颗卫星平均单颗最高总带宽为17Gbps,你还想达到100Mbps带宽的话,那就意味着一颗卫星最多可以承载170个用户,可以考虑适当的超售,就算是一倍吧,那么最多也就是340个用户,那么一年单个卫星可以收回的成本是:99*12*340=403920CNY,折算成美金大概是:62141.53刀。而星链的设计寿命是5到6年,我们算6年,总共收回62141*6=372849刀,收回一折多的成本,你觉得马斯克是傻子?就算是99美刀一个月,如果按这个用户可以接受的带宽基数,和这个用户量,马斯克也还只是收回260万,也还是亏本的,当然第二批卫星的带宽已经比第一批快了4倍,不排除后期带宽突飞猛进,可以承载更多的用户体量,实现盈利。但是幻想国内可以99包月的这些人,我劝你还是努力学习吧,学会简单的计算方法。
  • 因为没必要没需求浪费钱,星链显然是用爱发电啊
  • 哈哈,做出来用来上百度吗?
  • 呵呵,立项了,但费用大的多的多的多,而且很缓慢
  • 想做就做得出?这么物美价廉的火箭回收技术你倒是用上啊,难道为了显示我国财大气粗就喜欢用一次性的?
  • 要不要每个有实力的国家都发几万颗卫星上去?
  • “如果我国想做,也可以做得出来。”哈哈哈哈
  • 吃不到葡萄,那葡萄一定很酸。
  • 看到所有此类文章,只要是中国人写国外的,一定是一股子醋酸味!何等的苦大仇深?
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 深圳允许完全自动驾驶车辆上路,主驾无需坐人 据EDN电子技术设计引援央视财经报道,从8月1日开始,《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》正式实施,智能网联汽车列入国家汽车产品目录或者深圳市智能网联汽车产品目录,这也让深圳成为了国内首个允许L3级别自动驾驶车辆合法上路的城市。
  • 我国建成开通5G基站数达185.4万个 工信部近日透露,截至2022年6月底,中国5G基站数达到185.4万个,其中二季度新增基站近30万个,已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施,实现“县县通5G、村村通宽带”。。
  • 俄罗斯要绕过5G直接开发6G!投资300亿卢布够吗? 在全球通信技术竞争上,中国的5G发展速度遥遥领先于其他国家,更多国家开始在6G上较劲儿。今日,“俄罗斯决定绕过5G直接开发6G网络”登上热榜,引起网友热议。
  • MIT研究人员发现了一种性能比硅更好的半导体材料 硅是地球上最丰富的元素之一,其纯净形式已成为许多现代技术的基础,从太阳能电池到计算机芯片,但硅作为半导体的特性远非理想。现在,来自 MIT、休斯顿大学和其他机构的一组研究人员发现了一种称为立方砷化硼的材料,这种材料可以克服硅的上述两个限制。其为电子和电洞提供了高迁移率,并具有优良的热导率。研究人员表示,这是迄今为止发现最好的半导体材料,在将来也可能说是最好的材料。
  • Matter智能家居应用上路 无线连接是智能家居应用和Matter规范的核心。为了符合Matter标准,业界芯片供货商正通过集成802.15.4或扩展其无线产品组合,以单芯片支持多种无线协议的实力推动智能家居应用的Matter转型…
  • 一种简单的PCB加温电路设计 加温电路的主要目的是为了在低温时,电路发挥作用为PCB板进行加热保温使其温度可以保持在器件可运行的最低温度以上,所以并不需要对温度进行精确的控制。因此制定以下方案,使用电阻与NTC温敏电阻进行分压,对一只MOS管或三极管进行控制。当温度低到一定阈值时,电阻与NTC电阻分压升高,打开加温电路,当温度回升后分压下降,降电路关闭。
  • 模拟信号是怎么转换成数字信号的? 带宽有限(band-limited) 采样频率大于2倍信号最高频率后可以无失真的恢复出原始信号。实际中,信号往往是无线带宽的,如何保证带宽有限?所以,我们在模拟信号输入端要加一个低通滤波器,使信号变成带宽有限,再使用2.5~3倍的最高信号频率进行采样。关于此我们下面将模拟数字转换过程将会看到。
  • AIoT生态发展大会智慧两轮车分论坛圆桌讨论:智慧两轮车 在AspenCore举办的“2022国际AIoT生态发展大会”上,“智慧两轮车分论坛”的圆桌讨论环节邀请到全志科技、威灵电机、发掘科技、台铃科技和灵动微电子五家两轮车市场的芯片商、方案商、系统商和整车厂,围绕“智慧两轮车市场如何弯道超车?”的主题展开了讨论。
  • 智能化、联网化趋势下,传统电动自行车企业如何价值再造 随着绿色低碳意识的提升,以及外卖与快递行业的发展,近年来电动自动车的产量及销量大幅增长。但与此同时,电动自行车的安全问题也引起全社会的关注。数据显示,2021年1-10月器期间,电动自行车电池故障引发的火灾1.4万起,包含多起人身伤亡事故,在政府的重视下,中国质量认证中心发布了智能电动车认证技术规范,希望能够用技术手段,用物联网手段降低电池的安全相关事故,能够提高电动自行车在电池和整车的安全性。电动自行车的智能化、联网化已成为刚需。
  • 美的威灵电机:两轮车电动力系统技术发展趋势与解决方案 日前,在AspenCore举办的“2022国际AIoT生态发展大会”的“智慧两轮车分论坛”上,广东威灵电机制造有限公司两轮车项目经理刘海量分享了“两轮车电动力系统技术发展趋势与解决方案”主题演讲。
  • 发掘科技:V2X场景中的两轮车方案 日前,在AspenCore举办的“2022国际AIoT生态发展大会”的“智慧两轮车分论坛”上,发掘科技战略发展总监屈博发表了“V2X场景中的两轮车方案”主题演讲。
  • 电动两轮车需要什么样的MCU方案? 电机控制器作为智慧电动两轮车的“控制中心”,操控着车辆的加速、定速巡航、能量回收。在6月29日全球领先的专业电子机构媒体AspenCore和深圳市新一代信息通信产业集群联合主办的“2022国际AIoT生态发展大会-智慧两轮车分论坛”上,专注于MCU研发和生产的灵动微电子,分享了智慧两轮车需要什么样的电机驱动芯片。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了