作者 | 金旺
出品 | 鋅産業（公衆号：xinchanye2021）
1987年，在美國政府支援下，當時還是移動通信領域霸主的摩托羅拉提出了一個大膽的計劃——用衛星搭建新一代移動通信網絡。
當時，摩托羅拉還為這個計劃起了一個唯美的名字，銥星計劃。
在經過十年籌備、研發後，銥星計劃最終由于在技術和商業預期上過于超前，未能如願改寫人類通信史。
不過，銥星計劃卻為人類埋下一顆探索衛星網際網路的種子，衛星網際網路的研究在此後一直不曾中斷。
2021年5月19日，中國兵器工業集團在北京“北鬥三号短封包通信融入大衆手機階段成果”展示會後透露了一個資訊：
首批支援北鬥短封包通信功能的手機産品将于今年年底上市。
時隔多年，摩托羅拉已然沒了往日光環，衛星網際網路卻已經到了覺醒年代。
然而，當衛星網際網路即将走進人類生活時，大部分人還沒有意識到，它究竟意味着什麼。
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="105">01 千萬基站解決不了的通信問題</h1>
在過去幾年裡，全球智能手機市場年出貨量迅速超過10億部，要解決數十億部智能手機基本網絡通信問題，就要靠另一類裝置——信号轉發塔台，俗稱，基站。
在營運商們精心規劃下，無數個基站編織出了一張又一張地面通信網絡。兩年前，這張網絡叫4G，現在，這張網絡開始被稱作5G。
工信部資料顯示，2020年，全國移動通信基站總數為931萬個，其中，4G基站575萬個，已開通5G基站超過71.8萬個。
另一個最新資料顯示，截止今年8月，我國5G基站建設數量超過了100萬個。
衆所周知，5G信号頻率遠高于4G，由于頻率越高，信号衰減越嚴重，要實作同一地區的網絡全覆寫，就需要建更多基站。
從某種意義上來看，百萬基站僅僅是5G基站建設的一個開端。
興業證券預測資料顯示，目前5G基站建設數量約為4G基站的1.2至1.5倍左右，預計到2025年，5G基站将達到800萬個，實作全國範圍内5G網絡全覆寫。
實際上，由于基站建設條件所限，通過地面基站很難實作網絡全覆寫。
這讓鋅産業聯想到一個與下文銥星計劃相關、流傳甚廣的故事：
巴裡·伯蒂格是摩托羅拉的工程師，一次，在和妻子在加勒比海度假時，由于妻子無法用手機與客戶聯系，對當時的通信網絡心生抱怨。
這樣的抱怨剛好被巴裡聽到，回到美國後，巴裡和摩托羅拉當時位于亞利桑那州的衛星通信小組研究得出了一種讓使用者從世界上任何地方都可以打電話的衛星通信系統。
由此可見，衛星網際網路的提出，與原有地面網絡系統存在的缺陷不無關系。
除去建設條件限制，營運成本也在一定程度上限制了全球網絡覆寫進度。
時至今日，即使是歐美發達國家，在一些人口密度較低的偏遠地區，很可能沒有網絡覆寫，因為在這種地區建設并維護基站，對于營運商來說，是一筆虧錢的買賣。
這兩個原因直接導緻的一個結果是：目前全球雖然已經建成了上千萬4G、5G地面基站，地面網絡卻隻覆寫了不到30%的區域。
實際上，要真正實作全球網絡全覆寫，5G做不到，未來的6G也做不到。
真正能做到的，隻有衛星網際網路。
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="106">02 摩托羅拉的超前布局</h1>
也就是前文提到的銥星計劃。
銥星計劃與當下移動通信網絡本質上的不同之處在于：
它可以通過衛星與衛星之間的信号傳輸實作全球通信，相當于将地面基站搭建的移動通信系統全部搬到了太空上。
通過6條軌道、每條軌道11顆衛星組成的66顆低軌衛星系統，搭建起全球衛星通信網絡。
之後幾年裡，摩托羅拉在對這一計劃從技術和商業角度進行了多次可行性分析和試驗後，1991年，銥星計劃正式啟動。
這一項目說起來并不是直接由摩托羅拉啟動的，為了這一項目，摩托羅拉專門成立了一家和項目同名的子公司，銥星公司。憑借當時自身财力和影響力，摩托羅拉陸續為這一項目籌集了60億美元。
在資本助推下，銥星計劃進展很快。
1996年，第一顆銥星上天；1998年5月，布星任務全部完成後，11月1日，整個系統正式投入商業營運。
值得一提的是，銥星公司在發射衛星過程中還順便完成了公司上市。
1997年6月，銥星公司上市，每股股價為20美元，融資2.25億美元。
随後一年裡，銥星公司股價又暴漲了四倍。
以至于時任銥星公司CEO的約翰·理查德森在接受《華盛頓郵報》采訪時不無驕傲地說：“不用介紹一種産品就可以上市，我們為MBA提供了一個經典案例。”
如果當時銥星計劃能夠順風順水地發展下去的話，也就沒有馬斯克什麼事兒了。
不過，現實并非如此，當時在資本市場風頭無兩的銥星公司實際上還有另一面——在商業化道路上的舉步維艱。
作為還處于功能機時代的2000年前後，銥星系統并沒有很好地解決語音通話品質問題，與此同時，銥星手機售價高達3000美元（按當時匯率約合人民币2.5萬元），每分鐘通話費用要3美元。
要知道，諾基亞在同年推出支援WAP技術的7110手機，售價也隻有4000元出頭，還不及銥星手機一個零頭。
顯然，銥星手機成了那個時代有錢人的玩具，例如當時銥星手機第一位使用者美國副總統艾伯特·戈爾。
1999年8月13日，銥星公司就向美國政府申請了破産保護，彼時，距離理查德森說出那番豪言壯語僅僅過去了3個月。
另一個資料顯示，在申請破産時，銥星系統隻積累了5.5萬名使用者，而當時投資機構給出的保守估計是，要實作盈利，銥星系統至少要有65萬名使用者。
2000年3月18日，銥星公司正式破産，銥星計劃最終被證明為摩托羅拉的一個超前布局。
不過，銥星計劃劃時代地開啟了衛星網際網路這場硬核燒錢遊戲，銥星公司在後來瞬息萬變的商戰中也被再次複活。
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="107">03 宇宙狂人馬斯克</h1>
在銥星計劃之後的二十年裡，衛星網際網路開始被各國重視起來，出現了Globalstar、Orbcomm、Starlink、Oneweb等諸多衛星網際網路系統（又稱衛星網際網路星座），其中名氣最大的要數馬斯克的星鍊——Starlink。
從規模上來看，馬斯克SpaceX公司的星鍊計劃是一個成本更高、周期更長、衛星數量更為龐大的計劃，前後預計籌備十年，發射4.2萬顆衛星。
這是一項99.9%科技公司不敢想象的超級工程。
2015年1月，馬斯克提出星鍊計劃——計劃未來投資100億美元，建構一張覆寫全球的衛星網際網路。
同年9月，馬斯克向美國聯邦通信委員會（FCC）申請發射4000顆近地軌道衛星以組建衛星網際網路。
4000顆衛星是一個什麼概念？
一個直覺的對比是，這個數字已經遠遠超過目前全球其他在軌衛星數量總和。
後來，随着這一計劃全貌逐漸浮出水面，人們發現，其實馬斯克準備發射的衛星數量是更為驚人的4.2萬顆——第一期計劃（預計2024年完成）發射1.2萬顆衛星，第二期計劃（預計2027年完成）發射3萬顆衛星。
馬斯克之是以敢提出這樣一個宏大的計劃，主要原因在于，随着衛星生産轉向流水線、批量化模式，SpaceX的單顆衛星成本已經被攤薄到了100-200萬美元。
在此之前，一顆同步衛星的造價普遍都要數億美元。
2018年2月，馬斯克SpaceX公司的獵鷹九号在加利福尼亞成功發射，它攜帶的兩顆測試衛星正是2016年向FCC申請發射的兩顆小型通信衛星Microsat-2A、Microsat-2B，這标志着星鍊計劃正式開啟。
在随後幾年裡，星鍊計劃節奏不斷加快，僅2020年3月，SpaceX就發射了4次獵鷹九号火箭，每次攜帶60顆衛星。
這樣算下來，僅SpaceX一家公司一個月就向太空發射了240顆衛星，宇宙狂人馬斯克再次被證明。
最新資料顯示，截止2021年9月13日第30批星鍊發射完成後，馬斯克星鍊計劃在軌衛星已經超過1700顆。
馬斯克打了這麼多衛星到太空後，星鍊衛星網際網路實際營運情況如何？
2020年8月，星鍊衛星網際網路正式開啟公測，測試結果顯示，使用者上行帶寬最高已經達到18Mbps，下行帶寬最高達到60Mbps，傳輸時延最低可以達到30ms左右。
這樣的名額，雖然與5G尚有一定差距，卻已經相當于4G網絡水準。
另外，據鋅産業了解，星鍊終端價格為499美元（約為3200元），月租99美元，這和智能手機的價格體系已經基本相近。
但據馬斯克今年6月對外公布的資料顯示，星鍊測試使用者也隻是達到了7萬人。
對于這項總投資預計将增至200億-300億美元的衛星計劃來說，也隻是九牛一毛。
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="77">04 短封包，僅僅是個開始</h1>
什麼是短封包通信？
實際上，短封包通信類似手機短信，不同之處在于可以在無網絡環境下直接通過北鬥衛星進行雙向資訊發送。
目前北鬥三号衛星系統已經可以支援單次發送1000個漢字的資訊長度，此前常被用于搶險救災等特殊場景中。
這裡值得一提的是，所有人都知道國内有四大營運商（移動、關聯、電信、廣電），其實，在四大營運商之外，國内還有一個頗為低調的營運商——中國衛通，中國衛通曾在第三次電信重組中将基礎電信業務并入中國電信，此後一度淡出大衆視野。
十年之後，中國衛通重出江湖。
2018年3月7日，工信部向中國衛通頒發了基礎電信業務經營許可證，準許中國衛通在全國範圍内經營衛星移動通信業務和衛星固定通信業務。彼時，中國衛通在軌商用衛星已有15顆。
國内商業衛星市場也由此點燃。
說回北鬥衛星，北鬥衛星與前文提到的銥星計劃、星鍊計劃中的衛星有所不同，北鬥三号衛星系統是由30顆衛星組成的中高軌道衛星系統，後兩者則是低軌衛星系統。
衛星按照軌道高度（對地距離）可以基本劃分為三類：高軌衛星（GEO）、中軌衛星（MEO）、低軌衛星（LEO）。
高軌衛星的軌道高度為36000公裡，信号傳輸理論時延在300-800ms；中軌衛星的軌道高度為2000-36000公裡，信号傳輸理論時延在125-250ms；低軌衛星的軌道高度為300-2000公裡，信号傳輸理論時延在30-50ms。
北鬥三号衛星系統中的30顆衛星，包含了24顆中軌衛星、3顆高軌衛星和3顆傾斜地球同步軌道衛星，屬于中高軌道衛星中的代表性星座。
實際上，我國擁有的衛星系統遠不止北鬥一個。
據不完全統計，我國已釋出的衛星星座計劃已經多達20餘項，預計到2025年，我國将發射超過3000顆商業衛星。
在衛星網際網路開始風生水起之時，或許有人會問，為什麼一開始不直接用衛星搭建通信網絡？
如果單從技術原理上來看，人類最先想到的确實應該是通過衛星直接搭建通信網絡，但由于早期技術所限，通過地面基站搭建蜂窩網絡就成了一個必然的選擇，于是，也就有了3G、4G、5G為代表的蜂窩網絡這些年的快速發展。
時隔多年後，從現在技術發展水準來看，成本更高的衛星網絡仍停留在4G網絡水準。
但由于擁有全球覆寫能力和更深層的戰略意義，衛星網際網路已經成為新一輪移動通信技術的必争之地。
近日，就有外媒報道稱，SpaceX正在與移動營運商沃達豐進行談判，希望借助沃達豐手中的英國頻譜許可證，讓星鍊衛星網際網路在英國提供更好的寬帶服務。對此，沃達豐發言人在回應中透露，目前正在與多家（衛星網絡）營運商洽談。
從現在國内衛星網際網路發展情況來看，一方面，北鬥三号衛星不僅可以傳輸短封包，已經可以傳輸語音和圖檔；另一方面，鴻雁、虹雲、天啟、九天等低軌衛星星座也已經開始持續發力。
而短封包在手機上的應用，僅僅是這次移動通信革命的一個起點。