互聯網“太空競賽”：中國版One Web加碼低軌衛星
OneWeb、SpaceX、谷歌、Facebook、波音等巨頭，將距離地球200-2000公里的低軌道當成太空互聯網“金礦”。而在中國國內，從“國家隊”航天科技、航天科工到若干民營的航天企業，陸續公布衛星發射計劃，展現出加入互聯網太空競賽的雄心。
北京時間6月26日，“鋼鐵俠”埃隆·馬斯克的Space X，在48小時內連續完成兩次火箭的發射和回收，完成人類航天史上里程碑式的壯舉。
而他的對手格里格·維勒創辦的One Web，剛剛獲得FCC（美國聯邦無線電管理委員會）頒發的牌照。
7月20日，One Web的投資人、軟銀創始人孫正義，在東京暢談30年后的通信世界。他花了兩個半小時描繪的未來是，衛星網絡覆蓋全球每一角落，萬億設備將數據傳輸至云端，并接入人工智能系統分析。
孫正義演講中的大數據和人工智能，已是當前全球大熱的新興產業。市場不禁期待，他構想中的衛星通信，成為下一個引爆全球的熱點。
One Web獲得的這張牌照，是新一代商業航天企業獲得的首張低軌衛星通信入場券。這也意味著在低軌衛星這條賽道上，One Web已悄然領先Space X一個身位。
由于各種原因，世界上尚有一半人口無法使用互聯網。One Web計劃通過數百顆低軌道衛星組網的方式，讓互聯網服務接入偏遠的農村山區及其它基站、光纖無法覆蓋的地區。在One Web之外，Space X、谷歌、Facebook、波音等巨頭，也將距離地球200-2000公里的低軌道當成太空互聯網“金礦”。而在中國國內，從“國家隊”航天科技、航天科工到若干民營的航天企業，陸續公布衛星發射計劃，展現出加入互聯網太空競賽的雄心。
相較于地基和傳統的中高軌衛星，低軌衛星組網有覆蓋廣、低時延、可靠性高等特點，被部分航天創業者視為5G通信的技術標配。但是，全球衛星互聯網競爭的加劇，對企業的融資能力、對企業的運作提出巨大挑戰。
中國版的One Web們，如何應對新一輪的太空競賽？
讓30億人用上互聯網
按照FCC 的規定，維勒將在獲得牌照的6年間，將計劃的One Web衛星送至太空。One Web的第一代低軌星座設計方案，包含648顆在軌衛星與234顆備份衛星，總數達882顆。這些衛星將被均勻放置在不同的極地軌道面上，距離地面僅1200公里左右。衛星們飛速運動，不同衛星交替出現在上空，保障某區域的信號覆蓋。如果計劃進展順利，該星座將在2019年開始運作。
可喜的消息是，One Web衛星的大部分帶寬已經售出，維勒正在考慮增加2000顆衛星，總數達到2882顆。開始運行后，One Web星座不僅能覆蓋美國，亦能覆蓋全球還沒有連接互聯網的農村邊遠地區——前提是獲得相關國家和地區的市場準入牌照。One Web的目標是，到2022年為每個沒有互聯網的學校提供接入，到2027年彌合全球的數字鴻溝。
按照業內的估算，目前地面通信還沒有覆蓋的地區包括農村山區、飛行中的飛機、遠洋航行的船只、遠離大陸的海島等。One Web 潛在的服務人群超過30億人口——這大約是全球人口的一半。
不過，從當前商業航天格局來看，低軌星座并不是One Web的獨角戲。維勒強有力的對手是大名鼎鼎的“鋼鐵俠”——用可回收火箭驚艷全球的馬斯克。緊隨One Web身后，Space X 已與 FCC 開展了數月談判。馬斯克提出比One Web更龐大的低軌星座通信計劃——Space X初代星座衛星的規模就已達到4425顆。在One Web、Space X之外，波音、Leosat、Telesat、三星等一批企業也提出或參與類似的低軌衛星通信計劃。前述清單中還有中國企業：“航天系”國企航天科技、航天科工，民營企業信威集團、歐比特等。
可以預見的是，一旦這些企業的計劃實現或部分實現，低軌道將迎來空前的繁榮。
這樣的場景很容易觸發電信業人士20年前的記憶。1990年代初，摩托羅拉推出77顆低軌衛星組網的“銥星計劃”（衛星數量后減為66顆），這是人類首個大型低軌星座通信計劃。“銥星計劃”總投資高達60億美元，由于運營成本太高，不得不將衛星電話賣到3000美元，通話資費高達7美元/分鐘。由于技術所限，當時銥星能提供的網速極慢，幾乎只能打電話。昂貴的市場定價，使得銥星公司勉強收獲20萬用戶，在與低廉的地面通信服務的短兵相接中慘敗。
在持續虧損中艱難運營的銥星公司，不滿一周年終結于破產。銥星同時期的競爭對手，全球星、軌道通信追隨著銥星踏進衛星通信市場，也追隨著銥星宣告破產。
遠望智庫高級研究員黃志澄分析，短暫繁榮的銥星，沒有解決成本投入過高的問題，尤其是昂貴的造星和發射成本。其結果自然是通話費用過高，使用者甚少。
相較于銥星時代，這次低軌衛星的復興顯得水到渠成。后來者們找到大幅降低成本的辦法：“立方星”技術成熟后，選擇低軌道、微小衛星而不是傳統的中高軌道、大衛星，既能有效縮減發射路程和發射載荷，也能縮減造星成本；Space X等商業航天企業的崛起，也將發射費用砍掉一半。
南京航空航天大學微小衛星中心主任康國華分析，航天科技進步降低了衛星研制發射的成本，而衛星通信資費降低又催生無時無刻的互聯網介入和大數據需求。這都使得通信界重提低軌星座。
5G時代的天地一體化融合
全球展開互聯網太空競賽時，中國的低軌衛星領域也迎來小陽春。
早在2014年10月27日，“靈巧”通信試驗衛星升空后成功完成全部在軌測試。這是中國第一顆低軌道衛星，承擔著低軌道運行的技術驗證任務。“靈巧”星如其名，低至130公斤、運行軌道只距離地面800公里——這與One Web星座的一顆衛星相當。“靈巧”的成功，也宣告著中國的上市企業信威集團成功進入低軌衛星領域，該集團的技術合作方是清華大學。
“靈巧”之后，不少企業擺出了爭當中國版One Web的姿態。航天科技計劃2020年建成由60顆衛星組成的“鴻雁星座通信系統”，另一家國企則提出包括156顆衛星的“虹云工程”，提出覆蓋全球的寬帶互聯網接入服務；天地經緯、九天微星等民營企業、初創公司也在籌謀星座計劃。
不單是企業們的計劃書，頂層設計的規劃也對低軌星座青睞有加。2015年，“軍民融合”上升為國家戰略；2016年5月，國家發展改革委《關于實施制造業升級改造重大工程包》中，包括通信衛星研制生產的“商業航天產品發展工程”榜上有名；2016年12月，《“十三五”國家信息化規劃》更明確，實施寬帶鄉村和中西部地區中心城市基礎網絡完善工程，采用蜂窩、光纖、低軌星座等多種方式，加快實現農村及偏遠地區4G網絡覆蓋。
“（低軌衛星通信的）‘黃金時代’快要來了。”徐子華告訴21世紀經濟報道記者。他是一名出身中興通訊的創業者，目前擔任圖米科技解決方案總監。該公司目前正從事衛星通信地面終端的研制。
徐子華認為，隨著政策的傾斜和大企業的引領，預計將會有更多資本、更多企業關注和進入到低軌衛星通信領域。隨著農村電商的爆發和精準扶貧政策的推進，互聯網已成必要的信息基礎設施，衛星通信的潛在市場容量巨大。
中國疆域遼闊，自然地貌較為復雜。盡管工信部要求全國90%的行政村實現“光纖入戶”，但剩余10%的行政村和行政村下面的自然村落要實現戶戶接網線，建設成本極高。市場認為更省成本的是“One Web”方案，接通來自上空衛星的“隱形光纖”。
世域天基創始人郭正標說，低軌衛星有廣域覆蓋的特點。在廣闊的農村和邊遠地區，連接低軌衛星網絡能節省大量的基站和光纖建設經費，性價比極高。而在地面網絡信號欠佳時，衛星網絡也能形成信號的補充。
農村和邊遠地區的消費者購買力不比大城市的市民，既然以這部分人群作為目標市場，至少有兩個問題需要解決——衛星通信的體驗不能太差，衛星通信的服務費用要足夠便宜。“銥星計劃”已有前車之鑒。
目前，中國的低軌星座服務商還沒有明確回應前述兩個問題。但從 One Web的案例來看，情況還是偏向樂觀的。由于距離地面較低，One Web 的時延只有20毫秒，能提供50Mbps的網速——這些都接近了地基網絡的體驗。而One Web 的接收器材定價也不高，屋頂加裝衛星天線只需要250美元。
從市場關注的焦點來看，中國低軌衛星通信市場，除了維勒們關注的農村和邊遠地區之外，還有航行中的飛機、高速運行的列車和應急救援市場。其中，衛星通信運用在飛機和列車上能給消費者直接服務，可以在飛機和高鐵上連接Wi-Fi；衛星通信也能實現孫正義所說的“億萬設備連接到云端”，這將避免飛機出現“馬航事件”中的失聯狀況。而應急救援市場，則是銥星時代，低軌衛星通信唯一增長還不錯的市場。
值得一提的是，破產后被輾轉收購的全球星、軌道通信和銥星公司于2010年后開始使用低成本的二代星，已扭虧為盈。
誠然，即使衛星互聯網已有承受數十GBps帶寬的能力，但短期內依然無法取代動輒聯通數十億人口的地面網絡抗衡。但是，衛星互聯網的低成本實現，將對國內的電信基礎設施建設產生巨大影響。
業內人士預判，低軌衛星提供了一種可行的補充方案。一些偏遠地區的基站、光纖架設，甚至飛機Wi-Fi的建設，可以低軌衛星建設成本作為參照，一旦衛星互聯網具有更高性價比，將無需建設和利用地基網絡。更關鍵的是，衛星互聯網還能跟上更高網速、更高容量的5G建設步伐。也就是說，一旦天網比地網更具性價比，某些農村和偏遠山區可以直接跨越3G、4G，跑步進入5G時代。
“天網應該做自己擅長的事，與地面網絡形成互補，”郭正標說，“低軌星座與NB-ioT（窄帶蜂窩物聯網）技術的結合，具有低時延、高可靠和低功耗大連接的特點，堪稱對正在建設的5G標準的完美詮釋。”
郭正標說，在中國乃至全球步入5G 時代的背景下，中國有望構建出一張天網和地網融合、天地信息一體化的網絡。
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