马斯克修成正果，5G和卫星的“太空生死恋”会一场空吗？
最后更新：2020-05-07 10:43:46 手机定位技术交流文章
腾讯新闻和《信息技术时报》联合制作了“哇，5G”专栏，聚焦5G辩论背后的机遇和挑战。
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1.5G+ LEO卫星互联网的建设将上升到国家层面，这意味着国家有可能率先建立一个巨型企业，通过国家队与民营企业的结合来完成这一目标。
2.但目前，“5G卫星”的概念仍然大于现实。
3.人才流失，芯片围攻和紧急频带。中国版的太空X什么时候会进入市场？
一千年前的一个晚上，仰望星空的古人高呼:“太阳和月亮属于和平？李星·陈安？……”那时，天空很遥远，人们对未知的世界充满了好奇和敬畏。
今天，天地之间的距离越来越近了。深夜闪耀的“恒星柱”可能是近轨道卫星。
拥有42，000颗卫星的“卫星链计划”已经设计出来，并将于今年进行正式内部测试。太空X的创始人马斯克最近宣布，卫星链计划将在6个月内公开测试，声称卫星链将推翻5G。
2020年1月，中国私营公司银河太空公司宣布发射5G卫星。
5G和卫星，爱还是杀？
4月20日，国家发改委明确将卫星互联网纳入通信网络基础设施范畴。
在许多受访者看来，5G+ LEO卫星互联网的建设将上升到国家层面，这意味着国家有可能率先成立一家巨型企业，通过国家队与民营企业的结合来完成这一目标。
未来，中国版本的卫星链可能会催生中国第五大电信运营商。未来的网络将是由电信卫星和5G组成的全球综合网络。
不过，一些专家也表示，5G与卫星融合技术仍处于实验室阶段，至少目前，“5G卫星”仍是概念性的，而非实用性的。
01
“5G卫星”:奋进的理念与追赶的技术
5G和卫星，通信行业的热门词汇。
1月16日，银河太空公司宣布发射了一颗低轨道通信卫星，并将其命名为5G卫星。
官方网站对他的解决方案解释如下:“数以千计的5G通信卫星将用于形成一个星座网络”和“基于使用5G标准的卫星星座，用户可以灵活地高速接入5G网络”
“这可能不是专业人士提出的概念，也不是行业中的标准表达方式。”浙江大学微卫星研究中心主任金钟赫表示，目前业界还没有5G卫星的定义。准确的表达是5G+卫星。
2018年底，科技部发布了《国家重点研发计划“宽带通信与新网络”2019年重点项目应用指导意见》草案。
这包括集成5G/6G的卫星通信技术的研究和原理验证，主要针对卫星通信和5G/6G地面移动通信集成的技术问题，以及与3GPP等地面移动通信标准化组织协调的天地一体化统一通信标准体系的研究。建议的评估指标是网络设计可以管理的用户总数不低于1000万。
来自科技部的公开信息显示，2019年9月3日至9月7日，科技部高技术研发中心组织了项目预评估。根据申报指南，项目实施周期为5年。
3GPP SA1副主席徐霞告诉《信息技术时报》，5G和卫星融合的标准将在R17 WID阶段建立。受疫情影响，3GPP决定将R17标准5G的冻结推迟至2021年12月。
事实上，从2017年5G R14发布开始，3GPP就开始了对卫星通信的研究工作，并提出了5G+卫星互联网应用场景。
与此同时，欧盟成员之一的卫星5G也在研究5G+卫星互联网，但仍处于理论和实验室演示阶段。
金钟赫告诉记者，目前计划由太空X、OneWeb和中国的红云、红岩等其他星座发射的近轨道卫星都是透明的弯管型通信卫星。
这种卫星的通信原理主要是通过地面信号传输站(地面信号传输站)连接5G基站，并向卫星发送信号。卫星将信号传输到地面WiFi热点或5G基站，后者又将信息传输到移动电话等终端。相反，移动电话或其他终端信息也通过WiFi热点或5G基站传输到卫星，并由卫星传输到信号传输站。
因此，透明肘型转发通信卫星带来的优势是显而易见的。卫星只需转发微波信号，不需要实现星地协议融合。
但是，由于该系统中卫星之间没有星间链路，无法实现卫星之间的信息传输和交换，因此在实际应用中很大程度上依赖于地面网关站。
此外，中国科学院微卫星创新研究所的专家曹金表示，这种模式的运行需要建设大量的地基信息和通信站，包括在中国以外的地区，这将在实际着陆时遇到阻力。
5G+卫星互联网的另一种通信模式是通过机载处理卫星将信号直接传输到地面，就像插入光纤的路由器将信号传输到地面一样。
由于星载处理卫星携带星间链路和路由，加密传输也可以实现，以确保信息的安全性和可靠性。这也是5G+卫星互联网通信未来的发展方向。
然而，目前天地之间的通信协议是不同的。如果有必要直接连接这些信号，手机需要一个长天线。这种模式还不成熟。
金钟赫说，铱星电话系统使用车载处理模式，但通信速率在16K和128K之间，“这几乎是2000年左右用电话线上网的速度。”
铱星通信系统，源/机场国际
今天，卫星互联网行业充满了努力，新概念和颠覆性言论。在噪音下，5G+卫星穿着漂亮的衣服。然而，仍然有太多的技术问题需要解决。
为了了解第一颗“5G卫星”的定义来源和集成技术的进展，《信息技术时报》曾多次致电银河空间，但无人接听，许多采访邮件也无人接听。
02
人才流失芯片围攻中国至少三年
2020年4月16日，长征7号被改装成中型火箭，第一次发射失败。
这也是一个月内国内火箭发射的第二次失败。
失望的投资者在上市公司航天科技的投资者互动平台上留言，询问集团和航天六所为何未能留住火箭发动机设计师张晓平。
发布在网上的官方文件截图显示，火箭发动机的发展受到了张晓平辞职的影响。
此前，有媒体报道称，张晓平在2018年被一家私人火箭公司挖走。当时，太空人才的竞争再次成为焦点，也成为火箭发射失败的原因。
媒体报道截图
对此，曹金认为太空飞行是一项系统工程，着眼于系统的整体成功率。每一项新技术都会带来不确定性。"两次火箭发射失败不能简单地归咎于人才流失."
可以预见，随着卫星互联网被纳入新的基础设施和民营企业的进入，人才争夺战将变得更加激烈。
最近，有报道称吉利将雇佣一名月薪3.5万至6.5万元的火箭工程师。根据计划，吉利今年将发射两颗卫星。
另一位知情人士认为，国家队需要适当的制度和机制改革。研究机构可以通过更加市场化的模式，促进科研人员成果的转化，实现单位的主要目标。
除了人才流动之外，目前国内5G+卫星融合在卫星芯片上还有一个沉重的短板。
“芯片集成可以实现更集中的功能和更低的功耗。因为美国比中国起步早，所以一颗卫星更强大。”曹金说。
北斗卫星上的心脏——抗辐射芯片，图源/央视财经
此前，中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南表示，虽然中国芯片设计水平位居世界第二，但制造技术和设备仍然薄弱，国内芯片制造商80%的设备需要从国外进口。
倪光南访谈视频截图，土源/霞客岛
此外，中国目前还没有集成电路产业的支撑，离国际先进水平还有120年。
“缺乏核心”也可能是华为和中兴在美国禁止芯片销售的一个启发。
当太空X敲响商业化的号角，中国版的太空X尚未出现，技术问题仍有待解决，芯片制造仍在追赶，人们不禁要问，5G+卫星互联网还需要多久才能落地。
曹金的回答是，大约3年后会有效果，“当然，如果它完全完成，将需要更长的时间。”金钟赫还表示，根据国内企业的布局，中国的卫星互联网星座将在3年内初步建成。
03
太空X中文版:频段何时进入？
然而，如果你想发射卫星，你不仅需要关注重力，还需要关注“烧钱的黑洞”
"卫星运营商拥有巨额资产和巨大的资金需求！"微型卫星研发制造商微纳之星(micro-nano star 空)的首席执行官高恩宇告诉《信息技术时报》，一颗10公斤的通信卫星价值数百万元人民币，“如果重量高达200公斤，价格就在数千万元人民币。”
东北证券和军工行业分析师陈定如表示，由于低地球轨道卫星的持续运行，如果要初步实现全球地面信号覆盖，卫星运营商必须发射至少800至1000颗低地球轨道卫星才能形成星座。
SpaceX的明星链计划，源/YouTube
这意味着运营商需要在卫星制造、卫星服务和地面站建设上投资近1000亿元。
卫星发射成本也很高。据金钟赫称，发射国产火箭的成本为2万美元/千克。航天X的可重复使用运载火箭“猎鹰”的发射成本也在6000美元/千克至10000美元/千克之间。
因此，在中国发射一颗10公斤重的通信卫星将耗资100多万元。
即使卫星在轨道上，操作者也不能放松。许多因素，如阳光、低温、宇宙射线等，继续磨损卫星的使用寿命。记者了解到，近地轨道卫星的使用寿命一般为15年。更换老化的卫星是另一项巨大的投资。
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目前正在追踪的地球轨道物体的计算机生成图像。在这幅图中，大约95%的物体是轨道碎片，也就是说，不是功能卫星。点代表每个项目的当前位置。tuyuan/美国航天局
陈定如认为，如果卫星互联网运营商彼此独立运营，并竞相发射卫星，这意味着低效的复制和资源浪费。
如果国家结成联盟，领导建立卫星运营商，联合支持单位建设卫星互联网，将实现资源的最大化利用。
“这可能是一家与中国第五大运营商中国移动规模几乎相当的企业！”一位业内人士推测，其注册资本可能在1000亿英镑左右，由中央企业和一些民营企业参股。
根据天丰证券的数据，中国可能在8年内拥有2家世界级卫星互联网公司或11000颗在轨卫星。“目前，NDRC已将卫星互联网纳入其新的基础设施，这意味着建立卫星互联网不仅仅是一种商业行为。”根据曹金的说法。
中国可能有2家世界级的卫星互联网公司，图源/天丰证券
陈定如认为，低轨卫星互联网的价值也体现在国家安全和军事方面。他将太空X和中国版的太空X与全球定位系统和北斗导航系统进行了比较。
当时，为了防止极端条件下的技术封锁，夺取行业话语权，在国外GPS技术成熟的时候，国家建立了北斗导航系统。
根据国际电联的规定，目前低地球轨道卫星资源的分配采用先报告、先占坑、先获取的原则。
目前，主要用于卫星固定业务通信的C(7千兆赫)和Ku(118千兆赫)频带已经饱和，因此卫星通信正在向高频带靠拢。
目前，Ka频段(240GHz)正在大量投入使用，而大型企业也开始布局Q(30-50GHz)和V(50-75GHz)频段。
吐源/光大证券，C(7千兆赫)和Ku(118千兆赫)频段饱和
太空X、亚马逊和OneWeb正在争夺升级空近地轨道卫星，或许有垄断频段的迹象。5月3日，亚马逊或OneWeb收购的消息传出。
一位业内人士认为，由于通信基础设施和5G基站的成熟部署，中国对卫星通信的依赖程度略低于外国。然而，这并不意味着太空波段可以放弃。
中国版的明星链将于何时以何种形式亮相将是未来的一个主要方面。
作者/信息技术时报见习记者孙鹏飞
编辑/踢妹妹
排版/黄建
照片/东方集成电路网络
来源/信息技术时代公共数字第次
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