“星鏈計劃 Starlink”是馬斯克太空探索公司的一個項目，簡單描述這個項目就是：發(fā)射數(shù)以萬計的小型通信衛(wèi)星，讓這些衛(wèi)星在離地面500千米左右的近地軌道上運行，“星鏈計劃”的愿景是待整個計劃完成后可在全球范圍內(nèi)為人們提供低成本的衛(wèi)星通信和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
2018年3月，獵鷹九號運載火箭將兩顆小型微型“丁丁-a”和“丁丁-b”送入太空，正式開啟了“星鏈計劃”。
星鏈計劃的本質(zhì)是提供通信服務(wù)，并且這種通信服務(wù)具有效率高、速度快等諸多優(yōu)點。馬斯克稱，“星鏈計劃”猶如一個位于外太空的巨大無線路由器，其平均下載速度可以達(dá)到1GB，遠(yuǎn)超我們目前使用的4G網(wǎng)絡(luò)，基本達(dá)到了最新的5G速度。
而從建設(shè)速度而言，星鏈互聯(lián)網(wǎng)似乎進展更快。僅用了一年的時間，SpaceX就已經(jīng)發(fā)射了近600顆Starlink衛(wèi)星上天，目前已經(jīng)有1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道。
伴隨著這1584顆衛(wèi)星上天，星鏈已經(jīng)可以開啟部分應(yīng)用，并在一些地區(qū)已開啟測試，據(jù)星鏈官網(wǎng)介紹目前，星鏈的 alpha 測試只針對華盛頓州的鄉(xiāng)村地區(qū)開放，這些測試將給 SpaceX 提供數(shù)據(jù)，來評測該平臺在市場上的表現(xiàn)。
該公司還準(zhǔn)備在目前已發(fā)射的1584顆的基礎(chǔ)上再增加3萬顆，最終使衛(wèi)星總量達(dá)到約4.2萬顆。
1、星鏈計劃的由來
說到星鏈，不得不說該項目計劃的爸爸—銥星計劃。
1987年摩托羅拉公司的三名工程師突發(fā)奇想，他們想用多顆衛(wèi)星環(huán)繞地球構(gòu)建一個全新的全球通訊系統(tǒng)。三個人經(jīng)過縝密的計算畫出了一個由77顆衛(wèi)星共同組成的通訊系統(tǒng)。這樣一看，圖紙上的軌道比較像元素銥(Ir)的微觀景象，即一個原子被77個電子環(huán)繞。于是，三人把這個嶄新的構(gòu)想命名為——銥星星座(iridium satellite constellation)通訊衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。不過，后來發(fā)現(xiàn)用66顆衛(wèi)星就可以實現(xiàn)，但這個名稱還是保留了下來。
銥星星座由美國銥星公司開發(fā)，于1997年至2002年進行部署，總投資50億美元，共計發(fā)射了66顆人造衛(wèi)星，利用先進的星間鏈路技術(shù)，為全球用戶提供電話通信服務(wù)。出于成本回收考慮，1998年銥星系統(tǒng)提早進入商業(yè)運營，前期手機終端和資費較貴，銥星專屬手機在3000美元左右，通信資費在10元/分鐘以上，主要客戶定位在高層次國際商務(wù)人士。這種早期的終端設(shè)備被國人稱作身份的象征——大哥大。
剛問世時，銥星計劃充滿科技感與話題感，引起不少轟動與關(guān)注，眾多用戶都想嘗鮮品質(zhì)。但由于網(wǎng)絡(luò)尚未部署完成、系統(tǒng)性能尚未穩(wěn)定，以及市場行銷手段不足等問題，首批嘗鮮用戶通信質(zhì)量與服務(wù)體驗較差，市場反響強烈，加上當(dāng)時地面網(wǎng)絡(luò)通信資費僅1元/分鐘以內(nèi)，逐漸的銥星市場拓展遭遇巨大瓶頸。到2000年3月，銥星公司眼見市場無望，投資回報無期，不得不宣布破產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，全球用戶僅為5.5萬個，且單用戶通信時長都較短。
Starlink是馬斯克執(zhí)掌的SpaceX公司2015年提出的一項計劃，簡單來說，如上圖所示，Starlink是要通過發(fā)射衛(wèi)星，建立一個低軌衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，所謂低軌，就是衛(wèi)星運行在1000公里附近，同步衛(wèi)星的運行高度大概在36000公里左右，關(guān)于Starlink衛(wèi)星的數(shù)量，2016年向美國FCC(聯(lián)邦通信委員會，類似中國的工信部)申請時是4425顆，2018年11月增加到了1.2萬顆，2019年10月又增加30000顆，最終Starlink計劃的衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到了4.2萬顆，而且據(jù)媒體消息，這個衛(wèi)星計劃已經(jīng)得到了ITU(國際電信聯(lián)盟)和FCC(美國聯(lián)邦通信委員會)的許可，然而根據(jù)美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SIA)數(shù)據(jù)，截至2018年年底，全球在軌業(yè)務(wù)運行的衛(wèi)星數(shù)量也才僅僅2100顆，不比不知道，一比嚇一跳，僅從數(shù)量上看，這個計劃就足夠瘋狂。那么這個衛(wèi)星計劃是干嘛的呢?答案是做衛(wèi)星通信，簡單理解，就是用來打電話和上網(wǎng)的，跟平時移動、聯(lián)通、電信提供的服務(wù)差不多，只不過地面運營商的基站在路邊、在樓頂，Starlink的基站(衛(wèi)星)在天上。
隨著今年6月兩次的發(fā)射計劃完成，目前該計劃的在軌衛(wèi)星總量已達(dá)540顆，根據(jù)該公司的預(yù)測，當(dāng)衛(wèi)星總量達(dá)到800顆時，即可實現(xiàn)全美的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。而4.2萬顆衛(wèi)星甚至可以為全球數(shù)十億用戶提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
2、發(fā)射過程
step1、60顆衛(wèi)星一次安裝進火箭
step2、發(fā)射上太空
step3、衛(wèi)星與火箭分離
step4、在太空形成星鏈
3、星鏈商用如何?
優(yōu)勢：5G的優(yōu)勢是網(wǎng)速快與延遲低，缺點是覆蓋范圍小。 很顯然根據(jù)描述的衛(wèi)星計劃，最實用的是偏遠(yuǎn)地區(qū)，并且覆蓋全球，因此5G技術(shù)的缺點就是星鏈技術(shù)的優(yōu)點。
網(wǎng)絡(luò)與延遲：按照馬斯克最初的設(shè)想，星鏈的網(wǎng)速最高可以實現(xiàn) 1Gbps，是目前平均網(wǎng)速的 180 倍。但根據(jù)目前的測試情況，理想和現(xiàn)實還是有一定差距的。今年3月，馬斯克就公開表示:"我們的目標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)延遲低于20毫秒，這樣用戶就可以用我們的網(wǎng)玩視頻游戲了，而且打游戲水平不會受到影響。"
根據(jù)美國網(wǎng)友的測試，目前最快的下載速度達(dá)到了60.24Mbps，最慢的為35.49Mbps。上傳速度則從最低的4.58Mbps到17.70Mbps不等。而延遲則從31毫秒到94毫秒不等，多數(shù)時候在50毫秒以下。
因此還達(dá)不到5G的理想的網(wǎng)速和延遲，但目前看4K視頻和玩游戲已經(jīng)沒有問題。 不過目前的5G網(wǎng)速也達(dá)不到宣稱，目前大部分5G基站采用nsa非獨立組網(wǎng)，是在原有4g基站上改裝升級的，速度和延遲與星鏈接近。
因此兩者目前的表現(xiàn)屬于同一水平線。
但是SpaceX的官方測試數(shù)據(jù)顯示，星鏈的網(wǎng)絡(luò)下行速度可以達(dá)到1440Mbps，在飛行的C-12運輸機上檢測到了610Mbps，因此目前星鏈的衛(wèi)星數(shù)量還不夠完備也是影響速率的一大因素，值得注意的是下行峰值速率為：1540Mbps。
因此兩者未來的理想網(wǎng)速也處于同一水平。
4、我們來看看ROI
馬斯克曾經(jīng)向媒體表示，全球互聯(lián)網(wǎng)連接收入總額每年為1萬億美元，Starlink可能獲得其中3%-5%，那就是每年300-500億美元的收入。
簡單算一下，中國三大運營商每年收入14000億人民幣左右，大約就是2000億美元，中國人口占全球1/5，簡單推算下，全球大約10000億美元。1萬億美元的全球網(wǎng)絡(luò)連接收入總額這個數(shù)據(jù)是靠譜的。
我們可以做一個簡單的計算，據(jù)公開資料顯示，16年的FASTER海底光纜，長1.1萬公里，帶寬60T，耗資3億美元，預(yù)期壽命25年，只有4個出入口?，F(xiàn)在全球海底光纜總長90萬公里，可以估計建設(shè)成本大概300億美元/25年的數(shù)量級，而出入口的數(shù)量大概三位數(shù)，最多也就四位數(shù)。
Starlink只要能在批量生產(chǎn)衛(wèi)星之后把組網(wǎng)成本降到60億美元/5年(衛(wèi)星壽命5年)左右，那么即使完全不考慮個人接入，地面只支持四位數(shù)的大型地面站達(dá)到幾十T的速率，也已經(jīng)可以開始和海底光纜競爭。目前這批實驗星的成本已經(jīng)低于發(fā)射成本，按1.3億美元60顆包發(fā)射計算，60億美元夠打2800顆，離完成組網(wǎng)的一萬兩千顆數(shù)量還有距離但是已經(jīng)很接近了。
按照摩根士丹利的估算：假設(shè)每顆星鏈衛(wèi)星成本100萬美元、每次發(fā)射成本5000萬美元(合計每批部署的總費用1.1億美元)，全部部署完成4.2萬顆的話，SpaceX大約需要投入840億美元。
SpaceX有自己的內(nèi)部賬：馬斯克和格溫·肖特維爾今年都曾流露過，每顆星鏈衛(wèi)星制造成本已經(jīng)遠(yuǎn)低于50萬美元。如果按照25萬美元/顆、每次發(fā)射成本1500萬美元(復(fù)用一級火箭、復(fù)用整流罩狀況下，合計每批部署的總費用3000萬美元)來估算，全部部署完成4.2萬顆，大約只需要投入230億美元。因此特斯拉完成所有計劃的成本還沒有一條海底光纜高，并且直接省略掉基站。
目前按照馬斯克的想法，星鏈未來向3%的美國偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶提供服務(wù)，預(yù)計資費為80美元/月，美國現(xiàn)在商業(yè)用戶寬帶計劃大概是1000-3000美元/年，飛機郵輪和大型用戶1萬-10萬/年。也就是說星鏈資費低于美國目前的互聯(lián)網(wǎng)資費。 但對于中國便宜的5G資費來說，80美元的價格還是有些偏貴了。
5、我國進展
軌道資源和頻率資源是具有戰(zhàn)略意義的稀缺性資源，面對spacex的高歌猛進，我國也高度重視，積極進入到這個領(lǐng)域。最近有航天科工、電信、電產(chǎn)三家大型央企聯(lián)合成立衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信公司，一看就是有大動作。據(jù)公開信息，我國的國網(wǎng)計劃整合了原航天科技集團的鴻雁計劃、科工集團的虹云計劃以及多個民營航天公司的衛(wèi)星星座計劃，規(guī)模超過3000顆。值得注意的是，從衛(wèi)星研制到火箭發(fā)射，近年來我國的興起商業(yè)航天公司將會發(fā)揮越來越重要的作用，非常令人鼓舞和期待。
4月20日，國資委和發(fā)改委同時召開經(jīng)濟運行例行發(fā)布會，提到了新基建的范圍，首次將“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”納入新基建的戰(zhàn)略，中國要投大錢開始建設(shè)了!
6、我國關(guān)聯(lián)公司
附表 衛(wèi)星制造與發(fā)射類上市公司財務(wù)等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(按一季報ROE)
標(biāo)簽： Starlink
