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摘要：卫星互联网2005年诞生于高通量通信卫星，是高轨道的同步通信卫星，迄今已经有15年。
4月20日，国资委和发改委同时召开经济运行例行发布会，提到了新基建的范围，首次将“卫星互联网”纳入新基建的战略，中国要投大钱开始建设了！
4月23日，在被问及旗下SpaceX企业“星链”计划何时才能进行卫星互联网业务时，“钢铁侠”埃隆·马斯克给出了确切的时间表：3个月内私人内测，6个月内公测。
不少人认为，星链等低轨道卫星星座就是6G，那么，马斯克的星链能否颠覆5G、6G ?
这就要从卫星互联网的历史说起。卫星互联网2005年诞生于高通量通信卫星，是高轨道的同步通信卫星，迄今已经有15年。大家不妨来回顾一下卫星互联网的历史。
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种类
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轨道高度
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案例
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GEO
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地球同步卫星
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36000KM
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常规通信卫星基本都是同步卫星，三颗即可覆盖全球。
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MEO
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中轨道卫星
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几千公里
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全球第一个旗开得胜的互联网卫星星座O3b的20颗卫星位于赤道上空8000公里高的轨道，覆盖南北纬40度之内。
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LEO
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低轨道卫星
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几百到一千多公里
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Space X的Starlink星链，轨道高度从340公里到1300公里，覆盖全球。
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星链无法颠覆5G和6G，大家别被带偏了
钢铁侠伊隆·马斯克一直都很火。
2015年3月在硅谷，老兵戴辉现场看了他和英伟达CEO黄仁勋的关于特斯拉无人驾驶的高峰对话。随后特斯拉发布了自动驾驶功能，开启了人工智能和深度学习的热潮。特斯拉在上海临港修了一个大厂，是中美合作的典范。
做好一个特斯拉已经很牛了，但神人马斯克还做了另外一个牛逼的企业——太空探索技术企业（SpaceX），扬言要“殖民火星”，赚足了大家的眼球。
纽约港的无畏号航母博物馆上停着企业号航天飞机。讲解员小伙告诉我：SpaceX的火箭比NASA（美国宇航局）自己的火箭要便宜很多，所以NASA干脆将近地轨道业务外包给了私人企业SpaceX。
SpaceX星链（STARLINK）计划一步一步成为了现实。疯狂的马斯克在2015年就提出计划发1.2万颗卫星，最近更是扬言要发4万颗。1.2万颗低轨道卫星的轨道分布在340—1300公里之间，使用Ku波段、Ka波段以及V波段。
图注：SpaceX可回收的猎鹰9号火箭可以搭载60颗卫星
4月22日下午12时30分，猎鹰9号火箭从佛罗里达州的肯尼迪航天中心基地发射，携带了60颗卫星，这是第七次成功发射。加上2颗更早发的实验星，有422颗卫星在围绕地球飞行了。
马斯克说，星链将在6个月内开始公测，首先服务的是高纬度地区（美国北部和加拿大）。
图注：星链官方网站业务发布信息
星链可以干什么呢？首先，这将构成覆盖全球的骨干传输网络。服务海洋、森林和荒漠等偏远区域，与海缆以及光纤的作用类似，但更加灵活。这也是O3b中轨道卫星星座应用成功的一个领域，等下我在O3b的成功经验中先容。
其次，为飞机、邮轮、车辆等移动场景提供数据传输。大家在飞机上，也可以越来越多地用WIFI了。
另外，个人和家庭宽带上网。很多山高水长的地方，本来就在用卫星上网。星链的资费能够更加便宜，那就更好了！
有人称星链等低轨道卫星星座会替代5G和6G，也有很多人认为星链就是6G，这其实都不正确。
更有甚者，有人认为可以直接用星链上发出的WIFI信号。但卫星发出的是Ku, Ka, V波段的卫星信号，需要专门的接收终端。SpaceX并没有透露终端的大小，马斯克曾经说到“这些终端看起来就像是一个UFO插在了一根棍子上”。
所谓1G到5G其实指的都是地面移动通信系统（PLMN）。到了未来的6G，地面移动通信系统（如基站）也依然还是绝对的核心。当然，卫星通信可能会加入成为一个非常有益的补充。
星链会有很多应用限制。要有专门的接收终端，没有办法将其接收装置集成到目前的智能手机里。室内没有卫星信号，这是一个巨大的硬伤，需要外接天线（如架锅）。速率将远低于5G，资费也肯定比5G贵。现在4G的定向资费都已经到10元钱10个Gbps了，等到5G用户多了之后，可以更加便宜。
时延尽管比同步卫星小了很多，但还是远大于5G（更适合工业互联网）。
所以，星链是颠覆不了5G和6G的，但可以作为很好的补充。
O3b开局得胜，与HUAWEI3G最早技术合作
图注：左边是ELON MUSK，右边是格雷格·怀勒（Greg Wyler）
格雷格·怀勒是个狠角色，他第一个建立了互联网卫星星座的成功商业模式。
2007年，格雷格·怀勒创立了O3b Networks卫星企业，志在为剩下的30亿没有互联网接入的人（other 3 billion)提供互联网接入服务。2008年起获得了谷歌的投资。这其实就是坊间传说谷歌要搞卫星的开始，格雷格·怀勒还去谷歌做了互联网卫星业务的负责人。
O3b Networks运营中地球轨道(MEO)卫星星群，在赤道上空，距地球8000公里，比传统的地球同步(GEO)卫星更靠近地球。相比地球同步通信卫星，O3b的地面站传输的速率更高，还降低了时延，是真正的宽带卫星系统。覆盖范围限制在南北纬40°之间的区域，所需的卫星数量最少12颗，当然，多多益善，目前在轨有20颗。卫星接收天线体积大，设计复杂，要有两口可以自动旋转的“锅”，来同时跟踪两颗卫星（追星）。
O3b的成功商业模式就是和传统电信运营商和HUAWEI这样的技术伙伴进行合作。我就是最早的见证者之一。
2013年，O3b经过多年努力，终于有了12颗卫星，开始提供服务了。很快达到原计划1年1亿美金的收入水平，得到了市场的认可，首次证明了卫星互联网星座的发展前景。
2013年刚开张，就获得了在马来西亚Maju Nusa的网络上与HUAWEI3G基站连袂应用的订单，每个地面站可以提供高达几个Gbps的接入，服务于偏远区域的HUAWEI2G/3G基站业务回传。
老兵戴辉当时在HUAWEI企业业务BG负责业务发展，因此多次与O3b进行技术交流，采用O3b的回传，HUAWEI3G基站的语音、数据和视频业务都可以顺利实现。这在邮轮上应用也很有意义，形成了一个叫digital ship的解决方案。我的上司张顺茂发言:HUAWEI与O3b一起，可以提供高性能的基于卫星的通信解决方案。
2016年8月，国际卫星巨头SES整体收购了O3b，SES之前也是O3b的大股东（占比49.1%）。
格雷格·怀勒的O3b旗开得胜，给了野心勃勃的马斯克巨大的启发，终于在2015年为SpaceX找到了现实的挣钱的商业模式。
OneWeb悲情故事，只恨SpaceX太强
格雷格·怀勒一度在谷歌担任卫星互联网项目的负责人，后来又离开了。
2014年，他成立了OneWeb企业，计划打造由650颗低轨卫星组成空间卫星星座，为全球用户提供互联网接入服务。有了O3b中轨道卫星星座的成功经验，这次他要玩更加疯狂的低轨道星座。不过，好运气并没有始终陪伴着他。
2020年3月30日，OneWeb申请破产保护，所有股东的巨额投入估计都打了水漂，还欠下了巨额的债务。投资了30亿美金的软银孙正义欲哭无泪。只留下在天上74颗低轨道卫星，目前还无法提供业务。
OneWeb之所以破产，是因为无法在资本市场募集到足够多的钱。而马斯克的SpaceX，拥有可以回收的猎鹰火箭，降低了发射成本，投资方更加相信。
当然，破产也不一定意味着彻底关门，大家可以看看摩托罗拉最早发起的铱星的例子，现在已经成功了。
铱星是第一个低轨道卫星星座，凤凰涅槃
任正非曾说过，十几年前，前北电CEO欧文斯曾提出和大家合作做低轨道卫星，其实就是今天脸书和谷歌提出来的方案。当时大家没有做，因为卫星可能涉及军工，大家上不碰军工，下不碰机密，民营企业恪守本份。那么，是否会出现一种东西把今天的电信网络颠覆？我相信一定会的。摩托罗拉的铱星计划其实就是一个很好的计划，但谁知道接着出现了光纤，就把它颠覆了。人类的电信网络难道就不能颠覆吗？
摩托罗拉倡议的铱星绝对是极具想象力的划时代构想，掀起了 “星座热潮”——用互联的大量低轨卫星提供移动通信服务。一张网覆盖全球，在不毛之地都可以打电话。
1998年11月1日，浩大的铱星系统终于投入了使用，66颗卫星分布在6个极平面上（并非绕着赤道），在780公里高的轨道上，每100分钟左右绕地球一圈，可以提供全球任何地点（包括南北两极）的电话业务。
此时，地面移动通信系统（GSM和CDMA）已经在光传输助攻下，占领了很大的市场。而铱星只获得了5万多用户，距离盈亏平衡的60多万用户相距甚远，还只能在室外打电话，室内没有信号。数据业务能力很弱，没有考虑到互联网的需求，这也是其失败的一个重要原因。
还有一个卫星被光传输干掉的故事。1997年，戴辉中山大学研究生毕业后差点去一家卫星服务企业工作。当年卫星很火，主要是为全国联网寻呼服务。不过，”全国联网寻呼+卫星传输“被“移动通信+光传输”干掉了。
而寻呼台和寻呼机最大的供应商，也正是摩托罗拉。
破产重组后，铱星轻装上阵，一直在坚持运营。毕竟，山穷水尽的地方，大家还是有电话需求的。
第二代铱星系统叫Iridium Next，已经从17年开始重新部署了新一代的66颗卫星，提供大容量的互联网数据业务和电话业务，由马斯克的SpaceX的猎鹰火箭发射，一箭带10颗卫星。
铱星通讯 (IRDM）是纳斯达克上市企业，目前市值30亿美金。铱星劫后重生！京东上就可以卖铱星手机，7600元人民币就可以轻松拥有一个。
中国低轨道通信卫星蓬勃发展
国际上，扬言要做互联网卫星星座还有不少。加拿大TELESAT已经实验成功，这里地广人稀，需求旺盛。AMAZON也野心勃勃宣布了低轨道卫星计划。大家知道吗，沃尔玛也拥有卫星的。
中国也开始奋起直追了。
中国航天科技和航天科工集团分别提出了“鸿雁”和“虹云”低轨卫星通信星座计划，将分别发射300颗和156颗低轨通信卫星组建太空通信网，两个系统计划将于2023年建设完成。
2020年1月16日11时02分，民营企业银河航天成功发射了首颗通信能力达10Gbps的地轨宽带通信卫星-银河航天首发星发射升空，本次实行任务的火箭是快舟一号甲运载火箭。
该5G卫星为低轨宽带卫星，是全球首颗Q/V频段的低轨宽带卫星。卫星升空运行后，可提供10Gbps带宽通讯能力，覆盖30万平方公里，相当于大约50个上海市的面积。
不过，单颗低轨道卫星的意义很小，因为在地球上空不断飞过，无法提供连续的通信服务。
卫星互联网于2005年诞生于泰国
卫星互联网并不是从现在非常热闹的低轨道卫星星座（如星链）开始的，其源头是高通量卫星。
泰国前首相他信是从电信领域大发家的，他敏锐地看到了老百姓对通信的迫切需求，于是在1991年11月7日成立了Shinawatra Satellite （目前更名为Thaicom)，并获得了30年的卫星运营权。从93年开始，累计运营了八颗命名为 Thaicom的通信卫星，目前还有5颗在轨服务。
图注：IPSTAR官方推特上发布在日本的应用，为基站做回传
2001年，我来到了柬埔寨，参与Shinawatra Satellite在柬埔寨的子企业Camshin的GSM扩容项目。当年，Camshin不少偏远地区的基站都采用了母企业提供的卫星回传手段。
2001年，我和刘伟去了泰国总部，与时任Shinawatra Satellite总裁进行谈判。谈笑间，在商务上砍得大家大汗淋漓，但现场拍板将扩容项目给了大家。
中场休息时，我顺便参观了卫星展厅。里面展示了其所有使用的卫星模型，我还看到了即将发射的Thaicom 4模型，由阿尔卡特宇航出品，不过，这颗星后来成了Thaicom 5。
2005年8月11日最终发射的Thaicom 4（又名IPSTAR）是由美国劳拉企业研制，采用LS-1300S卫星平台，重约6.5吨，设计寿命15年，功率14千瓦，是当时世界上最大的商业通信卫星，大到必须要由一枚法国阿丽亚娜5型火箭才能将它送入轨道。它为包括中国在内的22个国家和地区的用户提供多媒体广播、宽带网接入、视频会议等高轨宽带业务。IPSTAR 卫星的总带宽高达45GB，其中12Gbps覆盖中国全境。
Thaicom的网站上至今还写着IPSTAR的威水史：IPSTAR(Thaicom 4)是新一代的IP卫星，通过IP协议支撑通信，它也是世界上第一颗高通量卫星。
基于IP连接最大的好处是可以为用户提供动态带宽容量。按流量算钱，用多少给多少钱。在此之前，是固定的租用卫星带宽，不用的时候也要给钱。这个技术由来已久，加拿大TELESAT于1996年第一次通过卫星采用固定带宽的方式传互联网数据。
2001年，我在柬埔寨代表处工作时，当时办事处是租赁了一个E1（2MBps)的卫星专线连接国际互联网。楼外面，架设了一口两三米米直径的锅（天线）。
卫星的寿命一般是15年，直到今天，这颗伟大的卫星已经接近职业生命的晚年，但依然在轨。经历了亚太的几次救灾工作，包括：2008年5月的汶川救灾，2011年3月的日本地震和海啸等。遗憾的是，它最初设计覆盖的时候，将太多容量设计成服务中国东部和南部的发达区域，而对中国西部偏远区域规划的容量少，在下图中可以看到。
图注：Thaicom网站上，这颗伟大卫星的覆盖图。
高通量卫星大发展，中国奋起直追
卫星互联网业务就此诞生，按流量计费的商业模式蓬勃发展。2007年，我在赞比亚的一个森林营地住了一晚上的军用帐篷，与狮子大象河马鳄鱼为邻。经营营地的小伙子采用EMAIL和MSN来接订单，不打电话。使用的卫星流量很小，用多少流量就算多少钱，就是是基于IP卫星业务。
图注：最大卫星企业之一的INTELSAT关于HTS与常规FSS卫星的比较
2008年后，基于中国的“东方红四号”卫星平台，为国内通信卫星市场（中国卫通）和亚（如老挝、巴基斯坦）、非（如尼日利亚）、拉美（如玻利维亚）、东欧（白俄罗斯）等地区的国际商业客户共研制十多颗同步通信卫星。
中国卫通是国内的卫星运营商。中国卫通以及旗下的鑫诺卫星目前总共有15颗在轨的卫星。部分卫星进口，部分卫星是国产的东方红四号和五号平台。发射用的火箭则都是国产。
2009年，农村舅舅只用了200多元就架设好了锅，就是中星6B，可以看几十个卫视频道，还不用花钱。这颗卫星是法国泰雷兹（Thales）制作的。
图注：中国卫通旗下卫星的覆盖图
2017年开始，中国也有了自己的高通量卫星平台——东方红五号卫星平台！
2017年4月12日，中国国首颗高通量通信卫星实践十三号发射成功。投入使用后，正式命名为“中星十六号”卫星。首次在中国高轨长寿命通信卫星上百分之百应用国产化产品应用Ka频段多波束宽带通信载荷，通信总容量达20Gbps，超过中国已研制发射的通信卫星容量总和，被誉为“超级空中路由器”。首次开展中国高轨卫星与地面的双向激光通信技术试验，速率最高达到2.4Gbps。
未来20年就靠她了！
与世界先进水平，大家相差了十多年，这颗星的水平基本相当于2005年发射的IPSTAR。最大的差距，就是集成电路。革命尚未成功，同志尚需努力！
适配卫星通信补上HUAWEI“全连接”最后一环
2016年 8月31日-9月2日，由HUAWEI举办的HUAWEI旗舰大会——HUAWEI全联接大会在上海世博会议中心举行。这是HUAWEI第一次以此主题开大会。从此，HUAWEI每年召开“全连接”大会。
卫星通信是HUAWEI全连接历史上最后补充的一个环节。很荣幸，这个工作我有份。
HUAWEI在通信设备领域确实是“无边际扩张”，微波和海缆都在本世纪补上了缺口。只有一个例外，就是卫星通信。但不做卫星通信，不意味着不与卫星通信企业合作。本世纪初，HUAWEI就为中国卫通提供提供了全国的软交换系统。
2001年柬埔寨，HUAWEI的GSM基站连上卫星之后就不工作了。经过研究才发现，卫星有较大的时延，基站和BSC（基站控制器）之间的握手信号不能适应，在预定的时间里收不到握手信号，系统就认为已经断链了。调整了相关的窗口时间设置之后，信令就立马正常了。简单搞定。
在基站上用卫星回传，一个场景是沙漠。
2002年五一假期，我在新疆旅行，看到横穿塔克拉玛干沙漠的公路沿线，有HUAWEI的“农村小基站”，采用的就是卫星传输。试着打了几个电话，很清晰。到现在为止，那里依然还是用卫星回传。
一个场景是在大洋里的众多岛屿上。第一个比较大的太平洋岛国项目是2005年在萨摩亚。还有一个场景是非洲大草原。采购部负责卫星资源采购的尼松林告诉我，非洲运营商MTN要求HUAWEI基站能够集成卫星回传的资源，并按月付费。
汶川救灾中，卫星+基站起了大作用
2008年5月12日，四川汶川发生特大地震灾害。5月13日，四川武警总队的一支救援队伍携带了北斗一号终端机，成为了第一支进入到灾区的队伍，并通过北斗短报文与外界联系。北斗的总设计师杨长风毕业于湖南南县一中，是我的中学校友。北斗是定位卫星，并不是通信卫星。
当时HUAWEI的应急总指挥蔡文杰先容，运营商和一批HUAWEI专家带着设备坐直升飞机，结果因为风太大，第一次未能成功降落。由于噪音太大，不少HUAWEI工程师下飞机的时候，已经短时间听不到声音了。
后来还是成功空运了VSAT卫星通信地面站设备与通信基站来构建应急移动通信，HUAWEI也送来了一批充满了电的压箱底“长待机”手机。
HUAWEI的内部IT也用到卫星。07年去赞比亚代表处，看到了卫星大锅，我围着转了好几圈。
2012年，得知在缅甸首都仰光的代表处还在用卫星专线连接，当地的光传输实在发展得太慢了。不过现在也已经“光纤化”了！
HUAWEI要求ERP的应用要求反应很快，所以只能经过一跳卫星就到达深圳，基本上都是用的覆盖性能最好的C波段。
2012-2013的两年，我做梦都是物联一切。我推动了与N多卫星企业的合作和解决方案适配。HUAWEI的通信设备可以与卫星通信设备以及卫星自身构成联合解决方案，将企业BG所有的设备都与卫星拉通，相关解决方案（包括测试结果）全部在HUAWEI官网公示了出来。
合作的企业有两类。一类是集成调制解调器来建立VSAT 卫星地面站。主要有iDirect、Comtech、Gilat等MODEM企业，国内也有专业企业如华讯方舟和航天恒星等。
上图右边的小锅与MODEM一起就是VSAT接收终端，两者一起构成了卫星的地面接收装置。
一类是提供卫星链路资源的PCCW、BT、FT、Speedcast、中国三大运营商等，他们不拥有卫星但提供全球的卫星运营服务。也直接与拥有卫星的企业如中国卫通、AMOS、O3b（中轨道）等建立了联系。
iDirect的母企业在新加坡，大客户经理VICTOR YEUNG（杨康尧）专门来深圳和大家搞了一个合作发布会，大家去坂田巷子里的打字店一起商讨着打印了彩色的文档。HUAWEI主页上还有这样一张珍贵的合影：HUAWEI企业业务Marketing与解决方案部总裁张顺茂与iDirect Asia总裁Tom Cheong，举行高层会谈，签署合作MOU，奠定了双方合作战略。
前排签字人是Tom Cheong和张顺茂，后排正中的领带男是编辑戴辉。
诺基亚贝尔实验室参观全球第一颗实用的通信卫星
图注：编辑戴辉在诺基亚贝尔实验室
中国第一颗静止轨道同步通信卫星——“东方红二号”通信卫星携带着4个C频段转发器，在1984年4月8日发射成功。
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发表于 2020-4-30 05:11:17
