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中国双立体网络“空基星链+陆基5G”,远优越马斯克的“星链”

4月23日,马斯克利用SpaceX运载火箭,一次成功发射60颗卫星,为其构建的“星链计划”,又成功迈进了一大步。与此同时,马斯克的“星链计划”成功效应,造成部分长期关注中国5G建设的国人出现担忧,恐怕中国的5G网络还没有建设好,被美国“弯道超车”实现了“颠覆”,自己就“落伍”了。

恰好遇到5月5日喜讯,中国取得了重型运载火箭长征五号B首飞任务圆满成功,打了个漂亮的“翻身仗”,一扫“今年3月16日和4月9日,中国航天发射连续两次失利”。道哥,一高兴,就5G和星链网络的差异性及我国已经建设的星链网络,做一个科普普及,供各位参考!

马斯克的“星联太空网络”,是利用12000颗卫星,构建起一个空基互联网络,解决陆基网络建设架基站和铺光缆(光纤)受限于物理空间的“软肋”,实现任何地点、任何时间、任何人、任何形式的多维度大面积无缝隙全球覆盖

理想很丰满,现实很骨感!依据通信原理理论,陆基5G基本上达到了无线通信带宽大小的极限。

在通信带宽带上,陆基5G可甩星链几条街。SpaceX“星链计划”的卫星高度,依据摩托罗拉曾经尝试的“铱星计划”,卫星轨道高度也达780公里,比上海到台北的距离都远。

依据无线通信的商用技术原理,即使刨除了介质阻力,可知,通信信号的路径损耗量非常大,信号强度会变得特别弱,别说带宽高消耗的视频流媒体,即使带宽低消耗的音频流媒体,通常也只能维持在10Kbps以内。

而根据陆基5G要达到高带宽、海量物联网终端、低时延实时3大应用成场景的要求。空基星链通信,恐怕只能满足基本的语音或者文字通信(类似短信),不考虑信号衰竭的问题,其能力也只能相当于2G。至于满足大带宽需求,更无法提,除非一颗卫星只服务十个用户,因为单颗小卫星通信带宽也就是通常10G bp大小。至于说海量物联网和低时延,就不用说了。

在覆盖面积上,陆基5G基站的覆盖半径,并不是一成不变的300米。在城市市区,基于人口密度大和带宽的消耗大,运营商通常会部署“微蜂窝”基站,即使如此,基站超过一定的负荷承载量,也会出问题,某年节假日西湖附近的基站瘫痪就是这个问题。

按照马斯克的SpaceX“星链计划”,采用12000颗卫星覆盖全球,已经远超于前几年摩托罗拉“铱星计划”的66颗,即使如此,每个卫星平均覆盖的面积也不过相当于3个北京的面积。运营商的“宏蜂窝”,其覆盖面积可达几平方公里,甚至上千平方公里。按照北京当今1.641万平方公里,当作人口稀少的考量,其基站也不超过20个,可见在覆盖面积上,空基卫星通信的优势,未必有那么明显。

在通信管道建设上。通信讲究传承,也就是说,不能上新通信平台,就完全拆掉原先的通信平台的设备及系统,而是大部分传承,小部分微创新。例如,陆基5G所需要的光纤线路,不需都要新架线挖沟,因为十年前埋下的光缆还有许多闲置的光纤没有使用,可以大量复用。这样可以有助于大幅度降低陆基5G组网成本

陆基5G建设的最大成本,是建设基站。基于WDS的WiFi技术,可以实现基站间的组网,不需要新挖沟铺光纤。在世界各国建设的基站中,基本40-60%是通过微波中继回传实现组网,特别是人口稀少的地区,这样可以有助于降低陆基5G成本。

在通信的稳定上,空基星链可以对陆基5G“仰望”。星链通信,一方面,卫星信号受大气层电磁波和雷电的干扰,另外一方面,构建一个全新的庞大通信系统,需要大量时间和许多人员,不断的打磨、改进和优化。否则,一旦出问题,特别是工业,就损失不是一般性的大。例如自动驾驶,通信稍微出问题,那可能出现“车毁人亡”的情况。听说,当年“铱星计划”的失败,在于“稳定性”上一直得不到改进而造成的。

至于坊间传闻,陆基5G比较耗能量,这不准确的。如果从“单比特能耗率”相比,5G反而比3G、4G要低。但是5G的绝对能耗上可能比4G高,在于规定时间内,5G速度快,相比4G,能处理更多的事情.就跟跑步一个道理,在一定时间内,跑得快者,其能耗要大于跑的慢者,但是单位距离的能耗,快者要低于慢者。一句俗话:能干就能吃!

通过以上点点,空基星链通信与陆基5G一比,简直一无是处?非也。尺有所短,寸有所长!空基星链通信,在海洋、高山、沙漠、天空等不便于架设基站的领域,和地震、泥石流等大自然灾害发生后的救急,还是有很广阔的市,它不依赖陆基地面的特性,会得到充分的发挥。

要不,我们国家,也不会搞“空基星链通信”了。在2017年,中国航天科工集团就已经发布了空基“虹云工程”规划,计划发射156颗卫星,在距离地面1000公里对轨道上组网运行,建立基于小卫星的低轨带宽互联网接入系统。

这个组合设置迎合了商业性的发展需求,利用频率范围为26.5-40GHz的波段布局卫星通信业务,则最大限度提高网络接入速率,实现基本覆盖全球的带宽互联网接入。现在看来国家看来也是持谨慎观望、小规模试探的思路。

有以上综合可知,空基星链通信,是陆基5G通信的补充和完善,空基星链通信威胁的是传统的卫星通信业务,而不是陆基5G。长征五号B火箭发射的成功,为我们后续进行自己的类似星链的“虹云工程”,更多了一份保障,更多了一份自信!

不知,各位道友,是否认识道哥的观点,欢迎您留言,一起讨论与交流!

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20200505A0P8YP00?refer=cp_1026
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