馬斯克的“星鏈計劃”想顛覆5G還只是個白日夢！

繼上周載人發射成功后，6月3日，SpaceX的獵鷹9號火箭將60顆衛星成功帶入地球軌道，這是SpaceX發射的第八批星鏈（Starlink）衛星。截止目前，馬斯克的Starlink在軌運行的衛星總數已達到482顆。當然，按照馬斯克的計劃，整個Starlink需要發射4.2萬顆近地軌道衛星，目前僅進行不足2%的進度。

今年4月，國家發改委明確了“新基建”的內涵和外延，衛星互聯網也納入了新基建的范圍。在上月結束的“兩會”上，小米公司創始人雷軍作為全國人大代表，提出了《關于推動衛星互聯網行業發展的建議》。

衛星互聯網在國內也搭上了政策的順風車，加上馬斯克的天才形象和Starlink計劃給人顛覆性的感覺，使其成為社會上備受關注的一個領域。有自媒體為了吸引眼球，甚至打出“Starlink將顛覆5G”的觀點。不可否認，Starlink帶來了很多創新的做法，但顛覆5G還只是一個臆想。

提起衛星互聯網，大家第一印象就是20多年前摩托羅拉推出的宏大“銥星計劃”和其暗淡收場的故事。然后就是近年來多個衛星互聯網公司前赴后繼的現象，尤其是進入2020年，全球最大的衛星服務商Intelsat和明星衛星互聯網公司OneWeb相繼因巨額債務申請破產，然而依然不能阻擋人們在衛星互聯網方面探索的熱情，Starlink就是其中最為積極的探索者之一。當然，隨著時間推移，衛星互聯網已經“今非昔比”，多個方面發生了實質性的改變，給予這些創新者更好的條件。

（1）衛星互聯網“基建”的成本大大降低：經過十多年技術迭代，商業衛星的研發費用大大減低，而發射成本也顯著降低，這方面Starlink具有明顯的優勢，比如SpaceX實現了可回收火箭技術，可以實現一箭多星發射。近日，媒體報道SpaceX采用了很多工業級器件替代宇航級器件，從而大大降低相應成本。成本的大幅下降，給衛星互聯網創新提供了基礎條件。

（2）衛星互聯網性能大大提升：正如移動蜂窩通信從1G向5G演進類似，衛星星座也開始了升級換代，其性能大大提升，從而擴大其服務范圍。比如，以前僅能提供短報文服務，現在能夠提供寬帶互聯網接入、提供空中WiFi接入、提供物聯網接入等。

（3）衛星互聯網應用場景更加豐富：伴隨著移動互聯網和物聯網的發展，各行各業數字化轉型需求越來越明顯，形成大量的應用場景，尤其是物聯網的需求，很多行業產生無處不在、隨時隨地接入的需求。這種情況下，很多地面通信無法滿足的場所，衛星通信的作用就凸顯出來，同時也擴大了衛星通信運營商和服務商的商業范疇，帶來新的商業模式。

因此，基于以上進展，衛星互聯網已不再是20年前高成本、低收益的領域，而是形成了廣闊的市場空間。當然，衛星互聯網尤其特殊的功能和場景，不能將其和5G的功能和場景混為一談。

包括Starlink在內的衛星互聯網已經在為全球大量用戶提供服務，包括很多行業用戶的應急通信、物聯網等應用和少量個人用戶偏遠地區的通信服務。從多個角度仔細分析衛星互聯網和它們的應用，明顯可以看出一些自媒體宣揚的“Starlink顛覆5G”并沒有事實依據。

（1）從技術角度看基礎設施部署

此前，通信媒體C114就衛星互聯網話題專訪過中國信科副總經理陳山枝，陳山枝明確指出：

“所有通信系統容量上限都受制于香農公式：C=Wlog2(1+S/N)，與采用的頻率帶寬及通信信道的信噪比有關。由于衛星與地面終端的通信距離、所受的噪聲和干擾都大于地面蜂窩移動通信系統，結果是衛星通信的頻譜效率遠低于同期的蜂窩移動通信系統，這是科學，不是馬斯克的商業奇才能夠顛覆的。”

根據陳山枝的測算，目前Starlink低軌衛星平均頻譜效率約在2.5bit/s/Hz，只達到3G水平；而目前5G是平均頻譜效率10 bit/s/Hz 以上，約4倍以上。若Starlink要顛覆5G，實現與5G相當的系統容量，至少要提供相當于5G基站數量的衛星。

根據工信部的數據，截止2019年底，國內4G基站已超過500萬。未來5G要實現4G的覆蓋，其基站數量可能是4G的2倍以上，即有可能超過1000萬。以此計算，Starlink要顛覆5G，至少需要發射1000萬顆衛星，而馬斯克計劃的4.2萬顆衛星是遠遠不夠的。

馬斯克4.2萬顆衛星已經讓世人非常震撼了，發射1000萬顆以上的衛星，不論是從成本上，還是從低軌容量上看，這似乎是一個不可能的任務。

（2）用戶和成本收益角度看服務范圍

首先是衛星互聯網服務群體

“接入不可靠、昂貴或無法接入的區域”范圍也非常廣闊，畢竟包括5G在內的移動通信主要覆蓋的還是人口密集的區域，而這些區域占據全球陸地的面積20%左右，還有廣闊的森林、沙漠、高山、灘涂以及更為廣闊的海洋都沒有有效的通信手段，這些就是衛星互聯網的用武之地，為應急通信、森林防火、船只航行、環境監控、電力巡檢等行業應用形成較好的基礎設施，甚至包括一些偏遠地區5G接入網的回傳。

其次是衛星互聯網的收益來源

根據Starlink計劃披露的信息，一些媒體測算過其背后的商業利益，如果一切按照SpaceX計劃，Starlink到2025年的用戶將超過4000萬，當年收入會達到300億美元。也就是說，平均每一用戶年均收入是750美元，約合人民幣超過5200元，這還是2025年的戶均費用。這個數字是什么概念呢？

與蜂窩通信相比，以中國移動公開的數據為例，2019年中國移動4G用戶ARPU值為56.4元，則每用戶年均收入為677元，而5G的ARPU值僅比4G高6.5%，到2025年5G每用戶年均收入與目前不會有太大差距。以5G單用戶年均600多元與Starlink單用戶年均5200元成本相比，Starlink能夠顛覆5G嗎？

從這個角度看，Starlink的用戶并不會和5G普通用戶有太多重合，而更多是一些支付能力較強的用戶。根據自媒體“量子位”的報道，Starlink計劃獲得美國軍方的訂單，可以看得出Starlink未來所服務的并非普通移動通信用戶。

那些鼓吹“Starlink顛覆5G”群體，你們愿意為每年750美元的通信費買單嗎？

馬斯克一向針對5G很少發表看法，然而今年2月，馬斯克曾發布推特，抱怨5G在頻譜獲取上非常貪婪，可以看出背后是對頻譜資源在衛星和蜂窩網絡之間分配的不滿，也從一個側面反映了其Starlink進展并非一帆風順。

衛星互聯網與蜂窩網絡一個典型的區別在于，衛星基礎設施建成后，可以為全球提供服務，而蜂窩網絡只是在本地提供服務。理論上來說，蜂窩網絡只要符合本地頻譜劃分和管理制度即可，而衛星互聯網必須符合全球統一的頻譜劃分規則。因此，頻譜資源對于衛星互聯網更為珍貴。

大部分衛星采用的是Ku、Ka、V等波段，即12GHz-75Ghz頻段，也有一部分使用C波段，即4GHz-8GHz。然而，隨著蜂窩通信的快速發展，尤其是5G的商用，蜂窩通信與衛星通信頻譜之爭也愈演愈烈。

舉例來說，上文提到的全球最大的衛星服務商Intelsat申請破產，一個插曲是在5G浪潮席卷全球的趨勢下，美國聯邦通訊委員會發布了加速清除C段波頻譜的指令，以支持美國5G無線基礎設施的建設。按照規則，Intelsat公司作為使用C段波頻譜的公司之一，需要在限定期限內交出C段波頻譜，才能獲得拍賣帶來的48億美元補償金。但想要獲得這些補償金，則需要Intelsat在規定的時間內籌集10億美金，對C段波頻譜中的客戶進行遷移。而美國運營商在毫米波頻段部署5G網絡，也在多個方面與衛星通信產生一些沖突。

去年12月，SpaceX曾卷入了一場對于12GHz頻段的爭奪。運營商希望聯邦通訊委員會發布新規，允許其在12GHz頻段建設5G網絡。而SpaceX對此提出反對，認為對于12GHz的重新分配，將對SpaceX服務的客戶造成很大影響。

這也許是馬斯克發推特抱怨5G在頻譜獲取上貪婪的原因。然而，在現實中，似乎5G與衛星通信在頻譜爭奪中，5G的群體占據有上風，衛星互聯網的創新者們還需要更多努力，爭取頻譜資源，畢竟頻譜也是衛星通信的資源瓶頸。從這里來看，Starlink顛覆5G也是一件不可能的任務。

總結一下，衛星互聯網與5G明顯不是替代、顛覆的關系，它們有各自的特點和應用場景、應用群體。目前，國家將衛星互聯網列入新基建之中，可以看出衛星互聯網在經濟社會中的地位越來越高，與5G等其他新基建的領域一起，構筑我國數字經濟的基石。

參考文獻：

《陳山枝詳解低軌衛星通信：與5G是互補關系，在6G時是融合》，C114

《馬斯克再放60顆星鏈衛星，被曝與美國軍方合作，網友擔心的事情還是發生了》，量子位