叶昌辉
嗯?卫星人家飘在同步轨道上招你惹你了?
5G通讯跟卫星有关系么?完全是两回事......
我们过去人类常用的传输手段,其实有三种
第一种是过去的长波通讯,比如收音机时代,建立起高高的发射塔,什么东方明珠这种广播发射塔,然后就可以覆盖上百公里范围传输长波的信号,收音机这些就可以接受听广播了,还有过去自带天线的老式电视也是一样的。
第二种是移动通讯时代到来,由于传输的信息量增多,个性化需求增大,从长波变成了短波。也就是我们现在所说的“基站”。但是一个基站只能覆盖几公里的范围,全球的互联网要连接到一起,怎么办?那就只能靠光纤这个东西了。全球的网络其实就是由上百条十几米粗的海底光缆链接起来的,每根光缆最高传输速度高达300T/s。
第三种才是我们所说的“卫星通讯”,要么是军方自己发射卫星用于军事作战通讯的用途,要么是电信运营商发射通讯卫星组成卫星网络来提供专门的卫星电话服务,只要你拥有一部卫星电话,可以在世界任意一个角落联系到任何你想联系的人。
5G和卫星通信的区别
我们说5G和卫星通讯的区别是什么呢?其实从信息的传输链路来说就可以明白。假设我们要从国外的一个地方打电话给中国的家人,信息传输的路径是怎样的呢?
5G:你的电话-基站-国外运营商服务器-海底光缆-国内运营商服务器-基站-家人电话
卫星通讯:你的电话-卫星A-中继卫星-卫星接收站-运营商服务器-基站-家人
这样其实你就不难看出,无论是4G还是5G网络,实际上核心的传输在于光缆把服务器与服务器之间链接起来。但是卫星通讯这个东西,核心是直接通过卫星之间的传输来实现洲际信息的交换。所以说5G怎么可能会替代掉卫星通讯呢?确实卫星通讯带宽有限,速度远不如5G,但是覆盖面广啊,三颗卫星就可以实现全球通讯。你在撒哈拉大沙漠有5G信号么?只要你有卫星电话,就可以求救,可以实现定位,非常适合野外生存的人。当然,还有军方和保密非常高的私人电话,也会使用卫星。
当然,你要说两者有啥共同之处?那就是价格感人......5G现在128元30G套餐,我相信是不够用的。卫星电话,每分钟资费在15-30元人民币,我相信是打不起的。嗯,还是我太穷了。
宋东珂
由于5G、6G被热炒,以及诸多厂商信息轰炸,网友把任正非说的的这个6G研究世界领先和马斯克的卫星通信相提并论,并认为是中美开始6G竞赛。
还有一篇标题为《10年后6G将问世 速度有望比5G快100倍》文章指出:
区别于5G,6G要构建出一张实现空、天、地、海一体化通信的网络。6G频段将从5G的毫米波频段拓展至太赫兹频段,数据传输速率有望比5G快100倍,时延达到亚毫秒级水平。在用户的个性化服务以及物联网、工业互联网、无人驾驶、智能工厂等领域,6G都将有较广阔的应用前景。
据铁流相对有限的知识,如今热炒的6G、太赫兹波和马斯克的卫星、无人机部署6G,都是不太靠谱的。
马斯克的卫星6G是大忽悠
用无人机和卫星实现普适性的通信这个早已不是什么新鲜事,美国谷歌公司,就鼓吹并曾经尝试过,结果事实证明,就是一个炒股价,玩噱头的东西,根本缺乏可行性。马斯克宣布发射12000颗卫星完成6G覆盖的说辞也是不靠谱的。
“钢铁侠(大忽悠)”马斯克是营销大师,推特整天玩噱头,美国证监会甚至放话:再乱发推特就起诉你(非原话,但大致是这个意思)。
这种结果的根源在于技术限制使卫星通信难以普及。
一直以来,传统的卫星通讯基于C频段和Ku频段,而且受到发射功率,天线尺寸等因素的影响,能够满足普通老百姓日常使用的普适性卫星通信网络在技术上难度很大,截至目前,卫星通信的用户基本锁定于军队、政府、金融机构,以及一些实力雄厚的跨国公司。
根据香农定理,信息传输能力与带宽和发射功率成正比,与背景噪音功率成反比。这里先解释一下带宽,一般信道都有一个最高的信号频率和最低的信号频率,只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道,这两个频率的差值就叫做这个信道的带宽。用来打个比喻的话,带宽好比是公路的宽度。5G在频谱利用率和4G差不多的情况下,把网速提升上去,最为关键的一点就是5G采用大带宽,国内运营商在中频获得了100M以上的带宽,而一些国外运营商则在高频上获得了几百兆的带宽,相比之下,4G带宽仅为几十兆。
如果要把信息传输能力提升上去,比较现实的做法是提升“信息公路”的宽度,或者提升信号的发射功率。
以发射功率来说,4G是40W,华为5G的发射功率则高达240W,诺基亚上液冷,发射功率高达320W.
就带宽来说,5G暴力提升的做法之一就是把带宽从4G时代的几十兆,提升到5G时代的上百兆乃至1个G,像几大厂商测试中宣称的高速率,都用了800M以上的带宽才能完成这种极速测试,在实践中,是不可能在低频拿出800M带宽给运营商挥霍的。
不过,C频段和Ku频段相对有限,而且非常宝贵,“信息公路”的宽度天然受到限制。而受技术水平限制,信号的发射功率的提升也不是无节制的。
而且Ku波段的网络需要蝶形天线发射和接收的,在房间里是接受不到的。阴天、大雨连接也会受到影响因此,无线传输能力也会有一个上限,而且在室内、阴雨天的用户体验会非常糟糕。
当有限的资源面临庞大的用户,自然会导致用户多了上网就卡,甚至会出现无法接入的情况。即便5G、卫星通信等被媒体炒得火热,但光纤才是数据传输的大动脉。
卫星通信还要解决功率和天线的问题。在发射功率不变前提下,距离近可以降低信号衰减,当信息传输距离扩大到海平面和近轨人造卫星的距离,要想实现信息的可靠传输,就必须提升下行功率(卫星信号到手机)和上行功率(手机信号到卫星),而要满足这一标准,会使电子元器件的体积大幅增加,这必然导致射频天线的尺寸根本塞不进当前以轻薄为主打要求的手机中。
事实上,卫星通信终端,尺寸都比较大,一般都安装在建筑物上面或者大型的车辆上。随着半导体技术的发展,卫星通信终端的体积缩小了不少,能够放到小汽车上,但还是塞不进手机里,不适合普通人随身携带。
正是因此,卫星通信只能服务少数人,用户数量少又带来价格过高的问题。
比如美国当年的铱星计划,铱星移动通信系统最多只能满足50万用户的语音通信,而且由于用户体验非常一般,实际用户远远达不到这个数字,受巨大的研发费用、系统建设费用和维护费用拖累,铱星背上了沉重的债务负担,最终不得不申请破产,由美国军方当了接盘侠。
由此可见,卫星通信只仅仅是作为补充的形式而存在,更多的服务于军队、政府、金融机构,以及一些实力雄厚的跨国公司,无法向老百姓提供普适性服务。
其实,中国也有卫星通信的计划,一个是鸿雁星座计划,另一个是虹云工程。
鸿雁星座计划,2016年立项,计划2020年建成,计划发射60颗低轨道卫星,实现全球组网。
虹云工程,计划发射156颗卫星,它们在距离地面1000公里的轨道上组网运行。
鸿雁和虹云都是现有通信体系的补充,为飞机、轮船、客货车辆、野外场区、作业团队以及一些偏远地区的村庄、岛屿提供服务。无法承载提供普适性服务的能力。
正如大家调侃“有线是无限的,无线是有限”的,真正承载信息的大动脉是光纤,至于无线侧到底是WIFI,还是4G/5G大家可以根据实际情况自由选择,但光纤的地位是无法取代的。
因此,设计的原则是用有线尽量去靠近用户,在最近用户的地方使用无线。而卫星通信却是背道而驰。鼓吹美国卫星通信对4G/5G革命的说辞,就是瞎扯淡。
卫星通信确实有前途,但并非对现有通信体系的革命,而是对现有通信体系的补充。
任正非说的毫米波和学者热捧的太赫兹波部署6G也是值得商榷的
虽然很多媒体各种鼓吹5G,并把5G等同于中国标准,各种打鸡血,但5G标准是全球通信产业共同制定的。
滴水穿石AAA
不会。
5G信号还是属于地面无线信号,依赖大量中转基站才能运行,地形复杂人烟稀少的地方不会有5G,所以没有信号。
卫星通信只要卫星可视范围内都会有信号,用于紧急通信,以及一些保密级别的通信,对普通用户没有应用场景,所以不需要关心卫星信号是不是会被其它什么形式的东西代替。
榻榻米的榻榻
5g代替不了卫星,在太平洋中行驶的船只能卫星导航,5g就没用了。各有强项。
一萌为马
和平时期用5G,战争年代,大海高山沙漠荒无人烟场合用卫星通信。
山石嶙嶙
5G只是比4G强许多,代替卫星通信代替不了。卫星通信有卫星通信的任务和覆盖范围大的优势,5G优势是传输量大和快。5G和卫星通信相融合,进一步提高全球信息化水平。
发明守望者
5 G覆盖不到的地方只能靠卫星通信!
隐啊隐
动通信基本上每10年就有新通信标准问世,20世纪的90年代初2G通信替代了模拟系统,21世纪初开始有了3G网络,10年后有了4G/LTE。更新一代的5G通信有望在2020年全面商用。
5G与之前通信标准的不同
先前的通信标准(如3G)都只围绕单一通信平台,每次新的移动通信标准都只关注提高频谱的利用效率;而5G不同,5G不再依赖单一通信平台,推出新空口标准、提高频谱利用效率只是5G的其中一个方面,更重要的是如何提高全方位的通信服务能力。
在5G时代,无线通信、有线通信、IP网络服务等将融合成一个整体,所有平台共同协作,来实现更有效、全方位、更高速、更安全的通信服务。
咱们今天的许多平台已为5G做好了准备,包括移动无线网、光纤骨干网、地球静止轨道(GEO)通信卫星和微波通信等。此外,各种创新应用不断涌现,包括MEO、LEO星座、无人机和太阳能飞机,所有这些平台都将成为整个5G生态平台的一个组成部分。
卫星通信与5G
覆盖面大、部署快、不受地面情况影响,卫星通信一直是特殊地理位置、特殊场合的唯一通信手段。而“一发多收”的广播功能优势,是地面通信无法替代。卫星通信的这些特殊优势,使其在5G时代还会继续发挥作用。
卫星通信也有硬性缺点,但现代卫星通信技术的发展正在大幅度改善这些缺点:越来越多高通量卫星(HTS)的出现将大大降低通信成本,MEO、LEO星座的应用也将大大减少卫星通信的时延。
虽然某些5G应用(如虚拟现实)好象确实很难采用卫星通信(无论是GEO,还是MEO、LEO),但实际上1毫秒的传输时延指标对地面通信也是一个难题。专家们认为,1毫秒传输时延不仅仅是一个技术问题,也涉及到商务层面(投资)。
从现在到2020年,无论科技水平如何提高,电磁波的传播速度总要受限于基本物理定律。要实现1毫秒的服务响应,网络服务的功能执行部分(甚至EPC)要尽量往网络边缘部署,内容分发服务器的位置要非常靠近通信终端。业内估计这个距离可能要在1公里之内,这意味着服务内容需要部署到每个蜂窝(cell)。对服务提供商(或运营商)来讲这是大笔投资的问题。
而如果一个内容服务跨了多个运营商,要实现1毫秒时延,技术实现、项目投资就更复杂。
但不管怎么说,咱们已有一定的思路来尽量克服时延问题。把下一代卫星网络与移动边缘计算(Mobile Edge Computing)结合起来,可以使时延、覆盖面、可靠性、安全性各方面尽量接近5G标准。
另外,5G基站的生产厂家们可以调整自身产品运行参数的研发,以迎合卫星通信的特殊时延情况。在2G、3G、4G时代,移动设备厂商们(如华为、爱立信等)就针对卫星通信设计出基站的“卫星工作模式”。
总之,卫星通信将是5G基础设施的重要组成部分。在5G时代,5G运营商们将提供地面通信和卫星通信之间的无缝连接,业务流根据其对带宽、时延等的要求被自动、动态路由到最佳的传输介质。卫星通信将支持许多5G应用,只是咱们不要指望这些会马上发生。
岸汀JOY
应该不是,5G也应该要卫星吧!
小林哥生活录
不可能就失去作用,每个东西都有存在的意义。