下行速率超過100Mbps，Starlink真的能取代5G嗎？

3月21日評論（九九）據(jù)Mobile World Live報道，Ookla最新網(wǎng)速測試顯示，2021年第四季度，太空探索技術公司（SpaceX）的近地軌道（LEO）衛(wèi)星寬帶服務星鏈（Starlink）在美國的平均數(shù)據(jù)下行速率從第三季度的87.25Mbps提高到104.97Mbps，高于美國5G的平均下行速率93.73Mbps。

2020年，“鋼鐵俠”埃隆·馬斯克提出“星鏈計劃”：利用獵鷹9號可回收火箭重復使用，一箭60星低成本將12000顆衛(wèi)星送上軌道平面，實現(xiàn)星間組網(wǎng)，服務空間、海洋、森林和荒漠及偏遠地區(qū)的移動寬帶通信。彼時業(yè)界即有觀點認為星鏈等低軌道衛(wèi)星星座將顛覆5G；亦有觀點稱“星鏈計劃”是摩托羅拉“銥星計劃”的2.0版本，難逃失敗的命運。

時隔兩年，星鏈下行速率超過100Mbps并快于美國5G這一消息，使得StarLink會否取代5G的爭論再次甚囂塵上。

對此，中國信息通信科技集團副總經(jīng)理、專家委主任，無線移動通信國家重點實驗室主任、IEEE Fellow陳山枝博士此前在接受C114專訪時表示：“低軌衛(wèi)星將覆蓋5G因技術或經(jīng)濟因素無法建設運行的偏遠地區(qū)：空中、海洋、沙漠、山區(qū)、森林等，但從需求、應用、技術等多個維度判斷，‘星鏈計劃’雖然取得了長足進步卻并非完美無缺，其與5G的關系只能是互補而非替代。”

簡言之，在5G方興未艾、6G引發(fā)廣泛關注的當下，“星鏈計劃”的逐步推進賺足了眼球，但喧賓不能奪主，StarLink注定只能是5G/6G的有益補充和最佳配角。

StarLink Vs 5G：速率相對可觀，但不具備絕對優(yōu)勢

據(jù)了解，目前地球上空的星鏈衛(wèi)星已經(jīng)超過2200顆，并且這一數(shù)字僅占整個星鏈計劃總數(shù)的5%，馬斯克計劃要發(fā)射42000顆衛(wèi)星?？梢灶A見，隨著衛(wèi)星數(shù)量的增加，其傳輸速率會進一步提升。但資料顯示，StarLink目前只在全球29個國家擁有25萬多名用戶，如果用戶規(guī)模持續(xù)擴大，又將不可避免地影響傳輸速率。

與地面蜂窩通信類似，提升系統(tǒng)容量意味著衛(wèi)星數(shù)量的指數(shù)級增長。如果依賴StarLink為全球網(wǎng)民提供高速寬帶服務，甚至顛覆5G，需要實現(xiàn)與5G大體相當?shù)耐ㄐ湃萘?，因此可能需要幾百萬顆低軌衛(wèi)星。因為地面移動通信的基站大多建設在人口密集的城市，但僅覆蓋約20%的陸地面積。如果這部分區(qū)域全部采用衛(wèi)星通信密集覆蓋，其最終結果就是城市上空近地軌道密布低軌衛(wèi)星星座，由此將造成大量太空垃圾，干擾光學觀測、模糊宇宙視野等環(huán)保問題。

據(jù)Speedtest Intelligence數(shù)據(jù)，2021年第三季度全球5G平均下載速度為166.13Mbps，平均上傳速度為21.08Mbps。其中，韓國以492.48Mbps的平均下載速率奪得第一，中國以299.04Mbps的平均下載速度排名第八。由此可見，104.97Mbps僅僅是超越了美國的5G下行速率，距離全球5G平均下載速率仍有很大距離，與中國、韓國相比更是相差甚遠。

另外，Ookla網(wǎng)速測試也顯示，雖然StarLink的下行速率在第四季度有所提高，但上行速率卻從第三季度的13.54Mbps下降到了12.02Mbps，不足全球5G平均上傳速度的60%。

從需求和應用出發(fā)：衛(wèi)星與地面通信相互補充，相得益彰

據(jù)了解，衛(wèi)星和地面移動通信都是資源受限系統(tǒng)，頻率資源都像城市的商業(yè)土地一樣稀缺。StarLink使用的是Ku、Ka以及V波段衛(wèi)星信號，需要專門的接收終端，其天線尺寸約是Pad大??；資費預計是50-60美元每月，2025年將服務超過4000萬用戶。相比之下，目前全球有80多億手機用戶，4G寬帶用戶超過50億，預計2020年5G用戶將達到17.7億。由此可見，其服務的目標并非主流5G市場。

并且，5G時代，移動通信的服務范圍已從傳統(tǒng)的人際通話走向寬帶互聯(lián)網(wǎng)和萬物互聯(lián)的行業(yè)應用，成為數(shù)字經(jīng)濟的新引擎。與此同時，StarLink相對于“銥星計劃”也取得了長足的進步。那么，從需求和應用的角度出發(fā)，StarLink與5G相比又具有哪些優(yōu)勢和不足呢？

以3GPP定義的5G三大應用場景eMBB、mMTC、uRLLC為例：在eMBB增強型移動寬帶方面，StarLink首先服務的是地廣人稀地區(qū)的住戶，空中的飛機、海洋的輪船、野外科考者和“驢友”，對于普通城市用戶而言，由于手機終端體積以及資費、室內通信等因素，5G的大帶寬仍具有絕對優(yōu)勢；在mMTC萬物互聯(lián)方面，針對沙漠與森林等野外作業(yè)與環(huán)境監(jiān)測特殊應用場景，衛(wèi)星具備一定的覆蓋和成本優(yōu)勢；而在uRLLC低時延高可靠方面，衛(wèi)星通信卻處于絕對的劣勢，5G的空口時延是1ms，而衛(wèi)星的空口時延為40ms，車聯(lián)網(wǎng)、實時工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應用場景是其無法滿足的。

并且，5G還在持續(xù)演進，2021年4月，在3GPP第46次PCG（項目合作組）會議上，5G演進的名稱正式確定為5G-Advanced。與此同時，其網(wǎng)絡應用場景在原有基礎上加入UCBC（上行超帶寬）、RTBC（寬帶實時交互）、HCS（通信感知融合）三大應用場景，5G網(wǎng)絡的應用架構由此從“三角形”向“六邊形”演進。而StarLink的場景是比較受限的，只在廣域覆蓋領域糾結沒有太多意義。

短期來看，地面基站，包括4G和5G，仍然是主流，將承擔絕大部分寬帶互聯(lián)網(wǎng)流量。展望下一代移動通信，6G將真正向空、天、海、地的覆蓋擴展，也將向高頻段擴展，爭取更多頻譜實現(xiàn)更高速率。在6G時代，以StarLink為代表的中低軌衛(wèi)星將與地面移動通信系統(tǒng)有機融合、相得益彰，實現(xiàn)任何人、任何物在任何時間和地點無縫覆蓋和接入。

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