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细说SPACEX "星链"天基互联网与5G通讯的分别

时间:2019-12-09 来源:中国集群通信网 作者:网络 点击:

  讨论星链,首先大家需要知道星链到底是个什么东西?

  首先必须说明,星链本质上和5G没有任何关系,5G本质上是手机基站和手机之间的通信技术,大家可以把5G理解为末端通信技术。而基站必须连接到互联网才能工作,而互联网连接基本靠光纤,而星链干的就是光纤的事情,它是用来连接基站和基站之间,基站和互联网出入口之间,以及家里WIFI和互联网连接通信用的。星链项目之所以采用这个技术,是因为美国特定的帼情决定的,美国的帼情就是人口密度低,基站间平均距离远,在中国铺设同样长度的光缆,能连接100个基站,在美国只能连接10个基站,所以在人口密度低的地方铺设光纤投入产出比低,这也就是为什么美国作为发明互联网,而且科学技术最领先的国家,人均带宽却不如欧洲,日本,韩国,台湾,新加坡的原因,就是因为这些地方人口密度高,而美国人口密度低。

  为了解决这个问题,spaceX搞出星链项目,用来解决美国人口密度低的地方基站间,以及基站和互联网出入口之前的通信问题,比如在人口只有几百至1万人的小城镇,可以在城内建为数不多的1到几个互联的基站,满足城内打电话和信息内部交流的任务,然后在这个小城镇建一个星链收发机(体积大小约为一张披萨饼),把基站都链接到星链上,通过星链和外界联网,这样就不用在小城镇之间铺设长距离的光纤了,除了小城镇,美国还有广袤的农村地区,很多农场主家庭方圆几公里都无人家,要宽带上网,靠铺光纤完全没有性价比,而这些就是星链的主要用途,其主要目标客户就是美国广袤的低密度人口地区,至于美国大城市,由于人口密度足够高,铺设光纤投资回报率高,就不需要星链这种东西了,另外美国航空业发达,坐飞机的人极多,在飞机上不能高速上网,星链也能解决在飞机上高速上网的问题,另外星链之间可以采用激光通信,可以用作跨国低延时通信使用,毕竟光在真空中的传播速度远高于在光纤中玻璃的传播速度(约高50%左右)。

  另外由于低轨道卫星的环绕地球运行,以及地球自转,低轨道的星链卫星一旦全时覆盖美国,基本也就覆盖了全球,所以星链不仅可以适用于美国低密度人口地区,也可用于全世界所有低密度人口地区的联网。总结下来,星链是为全球低密度人口地区准备的,不是为高密度的中大型城市准备的,星链适合跨国低延时通信,星链在网络中的连接类似光纤,不是短距离的基站和手机之间的4G,5G通信。另外不管是2G、3G、4G、5G,还是未来的6G,只要基站要连接互联网,铺设光纤距离太远不划算,那么就可以用星链。

  了解了星链的主要用途,下面就来讨论一下星链项目的可行性。

  首先需要说明的是,理论最大网速和实际网速相差极大,比如4G手机,现在很多手机4G LTE 信号理论上已经能达到1600Mb/s的网速,但是在实际使用中上网速度经常只有几兆到十几兆的速度。

  另一个需要说明的概念就是我们日常上网的峰值速度和平均速度也相差极大,比如现在很多家庭都是100M的宽带,但是我们并不是随时随刻都需要100M的带宽,比如白天人不在家的时候,晚上睡觉的时候,没有下载的时候,此时100M的宽带和10M的宽带并没有什么区别,因为这些时候我们不需要那么高的带宽。再比如现在的4G手机,即使实际上网速度最高能达到10Mb/s,按此计算一天流量也高达864G的流量,很明显我们大多数人一个月也用不完这么多流量。所以说实际峰值网速和一个月的平均网速也是相差极大,比如大多数人一个月30G流量完全足够,按此计算,一个月的平均网速其实只有0.011Mb/s,这和手机的10Mb/s的实际峰值网速相差近1000倍。

  很多人以5G理论峰值速度去计算所需卫星的带宽,比如5G可以达到约20Gb/s的理论峰值速度,如果一颗卫星带宽为1T(1T=1000G),这样计算下来一颗卫星只能为50部手机提供服务,这样看来星链项目完全不可行。但是我们前面说过理论峰值和实际峰值网速往往相差100倍左右,以及实际峰值网速和平均网速往往相差1000倍。这样算下来一颗卫星如果有1T的带宽,其实可以满足百万人同时用5G上网。

  除了这种算法,我们还可以用另外一种算法,比如假设一个人一个月平均用100G流量,星链单颗卫星1Tb/s的速度,相当于一个月能提供30天*24小时*3600秒*1000G=26亿G的流量,这差不多可以满足2600万人的流量需求。如果人均每月1000G的流量,星链1颗卫星也可以提供260万人的流量需求。

  另外由于全球陆地面积约占地球30%左右,也就说平均30%的卫星可以为陆地居民提供服务,星链总共越12000颗卫星,即有约4000颗卫星随时覆盖陆地,如果按每颗卫星可以为100万人提供互联网服务,这4000颗卫星相当于可以为40亿人每月提供1000G的流量。由此可见,从技术可行性上说,星链的带宽是有能力为全球40亿人提供服务的。

  剩下的就只是商业和市场问题了。


(中国集群通信网 | 责任编辑:李俊勇)

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