题主所说的新基建卫星互联网,应该指的是我国最近才提出的新基建项目之一。卫星互联网是继有限互联、无线互联之后的第三代互联网基础设施革命,依托低轨卫星星座项目,在外太空铺设卫星网络,把互联网“搬”到太空上,地面用户通过终端设备实现互联互通,类似于随身WiFi,真正做到无死角覆盖。

马斯克的“星链Starlink计划”始于2015年1月,该计划被称作马斯克又一个疯狂的计划,通过发射4000多颗低轨道卫星组成通信网络,让“WiFi互联网信号”覆盖全球每一个角落。亦属于卫星互联网。

陆地互联网,也称陆基互联网,指的是传统互联网,通过使用陆地无线或有线设备提供互联网信号。

大事件:我国将卫星互联网纳入新基建上世纪90年代美国铱星公司解决了卫星互联网从0到1的问题,而我国目前为止还没有自主建设和运营的全球卫星通信系统。近日,国家发改委在4月份例行新闻发布会上首次明确新型基础设施的范围,相关负责人表示,新型基础设施的主要内容之一是信息基础设施,主要指基于新一代信息技术演化生成的基础设施,其中包括以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施。卫星互联网是一种新型通信方式,指多次发射数百颗乃至上千颗小型卫星,在低轨组成卫星星座,以这些卫星作为“空中基站”,从而达到与地面移动通信类似的效果,来实现太空互联网。包括马斯克的星链计划一样,都属于卫星互联网的范畴。

已有5G等传统互联网,为何还要建立卫星互联网?事实上,毫无疑问,5G网络是大趋势,高速率和低延迟两大核心优势有望带来一场万物互联的革命。但是任何事物都有其两面性,5G网络采用“毫米波”频段,毫米波在具备高速率、高带宽的同时,也存在着损耗大和传输距离短的缺陷。只有5G网络,很难彻底解决困扰人类多年的地面网络全覆盖难题。当卫星互联网把地面的基站搬到太空,实现了对天空、陆地、海洋的无缝覆盖,就可以实现全面应用范围无死角。

同属卫星技术,卫星互联网和传统的卫星网络还是有区别的。传统卫星通信系统分布在地球上空约3.6万公里处的地球同步轨道,由于站得够高,看得够远,通常只需3颗卫星便可实现对地球的整体覆盖。但因为距离地面太远,这些同步轨道卫星向偏远地区提供互联网接入时,经常会出现延时,这对视频通话等网络应用的使用有较大影响。

为了减少卫星互联网延时问题,科学家们选择了向距地球2千公里以内的近地轨道发射卫星的策略,这样可以将延时从500毫秒降低至20毫秒。但由于轨道低,低轨卫星无法达到同步轨道卫星的覆盖面积,如果想要实现可应用于全球的无缝覆盖,就必须使用成百上千颗卫星组成星座,或我们常说的“星链”。

我国新提出的卫星互联网基建项目和马斯克的“星链”计划两者是否会产生竞争?本质上,卫星互联网就是通信和卫星的技术拓展,它的实现需要整合航天和通信两大产业资源。近年来,国际上商业航天逐渐兴起,Amazon、美国太空探索技术公司(SpaceX)等民间航天公司正计划以数百甚至上万颗的低成本的通信卫星,实现太空互联网的星座计划。

SpaceX在2015年启动了一项名为“星链(Starlink)”的项目,计划在2019年至2024年间在太空搭建由约1.2万颗通信卫星组成的“星链”网络,其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道,并从2020年开始工作。2019年5月,SpaceX利用猎鹰9号运载火箭成功将“星链”首批60颗卫星送入轨道。如果一切顺利,该项目可以在全球范围内提供低成本的互联网连接服务。

近年来,我国一直在卫星互联网方面作不断深入的研究和论证,中国航天人已经为建设包括低轨卫星星座在内的天基互联网系统做了大量的工作。此后提出了自己的低轨星座计划,其中既有来自国家队的“鸿雁星座”、“虹云工程”,也不乏银河航天等商业航天机构的身影。

2018年12月,我国首颗低轨宽带通信技术验证卫星——虹云工程技术验证卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。2020年1月16日,中国成功发射首颗通信能力达10Gbps低轨宽带通信卫星——银河航天首发星。毫无疑问,这次我国正式提出将卫星互联网纳入国家“新基建”战略项目,必然会对马斯克的“星链”计划产生竞争性因素,但短期看或许不会有太大的影响,毕竟马斯克的“星链”计划起步要早,技术论证也较为成熟。

卫星互联网技术会取代陆地互联网吗?卫星互联网技术和陆地互联网的优势互补关系,二者之间并非纯粹的对立关系。

我们不妨回顾一下二者之间的优劣点——

以目前陆地互联网技术最为先进的5G网络为例,5G是第五代移动通讯技术,具有高速度、大容量、低延时三大基本特征。

而卫星互联网,或称之为“天基互联网”,存在信号频率、信号交互、信号传输、信号延时、信号资源等方面的缺陷,但优势是覆盖率高、建设效率高。

结语如果类比地面通信领域3G时代中国跟跑,4G时代齐头并进,5G时代中国领跑,今天中国的卫星互联网相当于3G初期。我国提出卫星新基建概念,必将成为中国卫星科技发展的一个新的里程碑。