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太空厮杀没有退路,通信标准征战5G+

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创头条 2021-08-18 14:07 4人在评论

作者 | 沉舟 李雪曼

2020年,时任华为副董事长、轮值董事长郭平指出,美国著名的智库布鲁金斯学会做了一系列报告,在“走向全球的中国”报告里讲到科技竞争的关键赛场是数字技术,竞争核心是芯片和5G。 

摄图网_306640007_5G网络连接创新平面图(企业商用).jpg

现今,芯片的核心制造力把握在美国手中。然而,美国却“错失”了5G这一战略要地。恰巧,5G技术的世界领先地位目前被中国企业华为占领。 

华为在5G领域占据了许多专利,构筑了难以绕过的护城河。美国要构建5G,就不得不使用华为专利。”深度科技研究院院长张孝荣告诉创头条。 

在认清这一事实之后,美国从2019年至今不遗余力地展开对华为的全力制裁、封锁甚至打压。 

或许是为了解决5G技术相对落后带来的潜在危机,美国开始加速推进新的计划——星链计划。该计划旨在通过卫星互联网“为世界上每个人提供高速互联网服务”。 

彼时,由于通信协议技术的超前性和实验性,有人就把“星链计划”和尚在发展之中的5G做比较。截至目前,对二者的争论甚至一直未停。 

中国第一次站上通信领域制高点 

5G(第五代移动通信技术)具有高速率、低时延和大连接特点,是实现人机物互联的网络基础设施。它将为人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算、区块链等技术大规模应用提供更好载体和更多场景,能够推进千行百业数字化转型和数字生活消费升级。  

创头条了解到,目前,全球5G基站的部署主要在欧、美、日、韩和中国。中国在5G发展方面处于领先地位,尤其在基站建设方面优势巨大。 

据悉,中国三大电信运营商正在积极加快5G网络部署,大力推进“5G+”计划。今年9月底前,超过40个城市将获得5G服务。

图片1.png(数据来源:公司年报,创头条制表) 

在5G领域,能与中国竞争的便是美国。 

美国现任司法部部长威廉·巴尔,曾担任美国最大电信运营商的高级副总裁。他曾在演讲里讲到,美国有三样东西保证美国霸权:美军、美元和科技。 

这三者的根本还是科技,科技的领先保证了美国霸权。因此,科技一直处在美国政府最核心的战略位置。中美未来的竞争最关键的是数字技术,核心又是芯片和5G。 

为此,美国政府不计成本追求数字霸权就不难理解。然而,在5G领域,美国偏偏却落后了。 

美国一份报告认为,美国是全世界第一个宣布做5G的国家,却一直没办法商用。“美国专家把美国政府带到沟里去了,它跟全世界走了一个不同的方向。” 

这显然是美国不能接受的。自19世纪以来,美国在几乎所有的关键科技领域从来没有落后过,一直是领导世界。 

美国不是没有5G,而是适合5G的频率和频段无法民用。”张孝荣告诉创头条,“5G的频率和频段分两种,为毫米波和厘米波。厘米波是5G最合适的选择。但是美国现在只有毫米波频段了,因为厘米波的许多频段在很早之前就被美军方给占用了。” 

除了技术方向之外,成本也是制约美国进行5G部署的原因之一。密集建立基站在美国这样地广人稀的国家基本不可能,成本太高。 

我国政府在基站建设中为运营商提供了大力支持。创头条获悉,基站投入资金过大,目前是国家和地方政府在进行资金补贴支援运营商推进基站建设。 

“通信规划是国家战略,5G是国家战略重中之重。运营商在执行网络建设的时候,原则上是公司化运作不计成本。”一业内人士告诉创头条。 

据中国信息通信技术研究院预计,从2020年到2025年,中国将投资9000亿至1.5万亿元人民币开发5G网络。预计到2025年,中国将成为全球最大的5G市场,坐拥4.6亿个5G连接。 

届时,中国将实现大规模工业互联网,实现工业革命的飞速升级。 

5G+,重要一个端口在“星链” 

随着5G的规模商用,按照移动通信每十年一代的演进节奏,6G的研究已经提上日程。 

按照6G的发展愿景,将建构地面通信网络、卫星通信网络及深海远洋网络融合的实现空天海地一体化的全球连接。因此,现阶段推进星地融合发展,将最大限度的为6G的研究提供支撑。 

中国信息通信科技集团副总经理、专家委主任,无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝也表示,未来6G融合是指一种通信技术标准体制包容卫星移动通信与地面移动通信,并且用户终端采用全网统一标识和接入,不再区分卫星与地面系统,进行统一管理。 

针对太空,大洋的另一端,“星链”正在发力太空,计划组建一个覆盖全球的WIFI卫星网。 

2015年1月,马斯克宣布SpaceX计划将约1.2万颗通信卫星发射到轨道。其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道,并从2020年开始工作。这一项目被命名为“星链”(Starlink)。 

马斯克提出计划凭借卫星技术,在不受地面设施限制的情况下,从而打造一个覆盖全球的网络系统。通过组建卫星通信网,为世界每个人提供高速互联网服务。 

不只有马斯克将目光放入太空。今年4月份,亚马逊也宣布了“库珀计划”。该计划拟发射3236颗卫星,在太空中建立一个卫星群,用于太空互联网建设和应用。 

从原理上看,这属于当年摩托罗拉“铱星计划”的升级版,铱星计划是全球电话网络,而“星链”是互联网络。 

现如今,SpaceX“星链”卫星互联网服务的推广进度似乎已经超出了外界的预期。据报道,SpaceX“星链”卫星互联网服务的用户数量已经达到近10万人。在一个月的时间,用户增长了约30%。这种速度可以用暴增来形容。 

截至8月4日,“星链”网络已发射了1700多颗卫星,整个系统正在日趋完善。 

近日,有媒体报道称,2021年第二季度,星链在美国市场的平均下载速度为97.23 Mbps。而在加拿大、新西兰和英国等市场,星链网速要远快于固定宽带。 

有市场人士发出疑虑:星链和5G作为基础通信设施,一旦太空网络建成,是否对现有的通信技术造成颠覆性改变?甚至可能取代现在最先进的移动通信技术5G? 

“不可能是取代关系。5G主要是面向工业互联网使用。星链相当于新的通信网络,可以面向个人用户,面向机构用户。目前现有的用户,许多是海事用户和户外特种应用。”一业内人士向创头条表示。 

其实,马斯克也曾表示,Starlink卫星互联网服务是填补5G和光纤网络之间的空白,而不是和运营商进行直接竞争。 

实际上,创头条了解到,5G与卫星互联网不存在谁取代谁,甚至二者还存在互补关系。 

资料显示,5G通信的优势是网速快、延迟低,缺点是覆盖范围受限。5G的广泛使用是在地面建立密集的基站前提下。但受固有特性限制,5G基站铺设密度需求远高于传统3G/4G网络,全面铺设成本过高,短期范围内基本只能保障城市覆盖。卫星互联网则可实现对偏远、海洋、岛屿等地区的网络补充覆盖,在5G未能触及的偏远地区尤为实用,包括海洋作业及科考宽带、航空宽带和灾难应急通道等行业。 

太空频道先到先得 

不过,尽管无法取代5G,星链或将持续蚕食其产业链市场份额。 

“从目前的规划来看,星链主要作用范围在偏远及海洋等地区。但是星链在未来依然可以与自动驾驶、远程医疗、高清直播和太空云通信形成配套体系。”开源证券一份研究报告中指出。 

比如,在自动驾驶领域,星链计划和特斯拉的自动驾驶汽车可形成协同。一方面特斯拉可将卫星接收器添加到其车辆中,使每种车型都可直接连接到Starlink 网络;另一方面特斯拉可通过Starlink,将无线软件更新推送到其所有车辆。 

图片2.png星链FCC 应用揭示移动车辆中的卫星互联网计划,图片来源:TESLARATL 

除了自动驾驶,星链计划应用于远程医疗。2020年12月,SpaceX与加拿大FSET信息技术公司合作,将Starlink互联网服务带入土著部落。目前,3000名成员已经能够享受医疗保健服务等各项内容。 

实际上,不仅是对地面产业链的冲击,“星链计划”的威胁或在于对太空轨道和频谱资源的占用。 

按照ITU频率规则,使用同一频段的卫星通信系统需开展互相协调以避免发生干扰。目前世界上研制的高通量卫星采用的频率大多重叠,而且中低轨通信星座的全球覆盖特点导致独立的星座之间几乎不可能共用同一段频率资源。 

这就意味着在太空领域,目前,美国已在星联网的竞争中占到了先机。 

“星链计划每次都会申报一千多条卫星轨道。按照目前先到先得(7年内必须启用)的原则,1000公里以下的轨道资源很可能在几年之后被星链计划抢占大半。”

图片3.png(数据来源:通讯产业网) 

中国版Starlink:已纳入“新基建”范畴 

不过,中国高层已经开始注意到商业卫星领域的巨大价值,中国版通信卫星网络正在提速。 

2020年中国将卫星互联网纳入“新基建”范畴,与5G、物联网、工业互联网共同列入信息基础设施中的网络基础设施。 

2021年4月底,国务院国资委宣布组建中国卫星网络集团。中国卫星网络集团公司揭牌成立,代表国家统筹卫星互联网的建设。 

然而,有研究表示我国对商业卫星产业规划及低轨小卫星组网技术的探索起步相对较晚,并且目前国企和民营的卫星星座计划整体呈现多点开花、分兵而战的格局。 

创头条统计,央企和民营卫星公司都曾提出自己的卫星互联网星座计划。例如,央企有航天科技集团、航天科工和中国电科,对应的卫星网络分别是鸿雁工程、虹云工程、天地一体化信息网络。民营企业则有成立于2018年的银河航天,提出了星座计划“银河Galaxy”。 

2018年,“鸿雁星座”和“虹云工程”这两大项目前后脚都发射了其首颗验证卫星。只是,截至目前这几个星座未到正式部署阶段。 

现在必须学Starlink,不然就是个死? 

东方证券的一则研报中表示,我国空天商业通信产业相比Starlink等对手有相当差距。国家希望通过“天地一体化信息网络”进行布局,希望加速整合产业资源奋起直追。 

天仪研究院 CEO 杨峰曾在接受 DeepTech 采访时表示,“原来大家可能还没想明白这个事情,但现在必须学 Starlink,不然就是个死。” 

对于“星链”系统来说,卫星发射数量和火箭回收技术是制约发展的关键。卫星越多,通信覆盖的面积和能够承载的用户量也越多。目前,Space X公司卫星工厂每月可以完成120颗卫星的制造,相当于平均每天4颗卫星。这个制造速度前所未有。 

公开资料显示,目前SpaceX单星造价在50万美元左右,国内同等规格卫星的制造成本超过3000万元。而互联网卫星组网的特点决定了,只有卫星数量达到 800 颗左右,才可以在部分地区开启商业网络服务。 

图片4.png
 

这也就意味着这是一项前期投入高,后期才慢慢产生收益的项目。整个项目的投入在数百、上千亿元级别。因此,如此巨额的投入意味着几乎没有任何一家公司具备独立的组网能力。 

信息通讯领域的备战,进入深海区。抢夺信息通讯领域的先机和控制地,是一场工业革命和国际竞争格局的大竞赛。如何在抢占5G先机后把握下一代通信技术的核心?所有市场主体都要高瞻远瞩,需要思考如何解决问题。

本文作者:沉舟,微信号:cz18510378718

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@@9yDgM
@@9yDgM说:
作为曾经的半个通信人,相信中国通信业各位同仁的努力与能力
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@@9yDgM
@@9yDgM说:
科技竞争的关键赛场是数字技术,竞争核心是芯片和5G。芯片的核心制造力把握在美国手中,然而,美国却“错失”了5G这一战略要地。
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@@9yDgM
@@9yDgM说:
通信标准之争,3g和5g是节点,此前欧美为主,包括与之关联的通信设备与终端,当年所谓八国联军基本垄断中国市场;烽火普天下,巨大金中华,开始慢慢突破,3g冒头,4g扎稳,5g领先,但在尤其中美高科技对抗大局势下,这远不是终局,对华为的制裁算是这场战役里的第一场对方主动发起的遭遇战,后续如何战略战术,决定了接下来世界通信市场和高科技领域的格局。。。。
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@@9yDgM
@@9yDgM说:
创新是驱动力
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