5G時代的衛星通訊產業自救
本文來源：衛星與網路
本文作者：劉雨霏、楊庭輝
特別鳴謝專業指導：陸軍工程大學李廣俠教授
5G發展高歌猛進：衛星產業應對明顯遲緩
作為未來一段時間裡人類最重要的資訊基礎設施建設，5G在全球範圍內都取得了迅速的進展。從2014年開始，亞洲、歐洲到美洲，無論發達國家還是發展中國家都在盡一切努力推進5G的建設和試執行。值得中國人高興和自豪的是，中國企業在5G方面走在全球前列，在IMT-2020(5G)推進組正式公佈的報告中，華為不僅僅完成了所有專案的測試工作，也領先國際國內對手甚多。
在這幾年時間裡，衛星通訊產業同樣有所作為。我們看到了高通量衛星從理念逐步成為現實，大幅度降低了單位頻寬的價格，顛覆了傳統衛星通訊技術的定價機制；我們也看到低軌道通訊衛星星座再次漲潮，大型宇航企業和電信企業下決心要讓整個世界再沒有寬頻服務的死角。
不過，與地面行動通訊的進步速度相比，衛星通訊的步伐顯然遲緩很多：在幾個直接為消費者提供服務的星座計劃中，一網星座定位於解決寬頻接入的有無問題，提供給使用者的頻寬指標是50Mbit/s；馬斯克的“星鏈”定位比較高，不過在使用者頻寬上，這家公司一直沒有給出最終引數，只是強調“光纖品質”；波音星座同樣沒有給出具體的頻寬資料。而國內高通量衛星在一陣新聞稿的熱鬧之後，各家沒有了什麼動作，少數老百姓僅僅對這個詞有所印象。
看上去，衛星已經非常努力了。但衛星通訊從物理上就和地面行動通訊有很大的區別，因此直接把5G的指標和上述星座進行對比，或許是有點強人所難了。然而消費者不會關心哪種服務的原理是什麼，他們只會關心在個人終端上所能享用到的效能和價效比。在5G的部署週期內，如果衛星通訊不能設法取得大幅度突破，那麼會在全球範圍內進一步被邊緣化。從這個角度來說，格里格·維勒所發起的其實是一場產業自救，而不僅僅是“消除資訊鴻溝”這麼老調的事情。
中國衛星通訊的行業自救：應該來得更猛烈一些
最近，圍繞華為CFO孟晚舟女士的事件，很大程度上揭示了圍繞5G的產業競爭乃至國力競爭已經到了何其激烈的程度。
5G不僅僅是移動通訊技術的一次進步，更可能帶來人類社會的總體性改變。有學者指出，5G是一場融合創新。首先，5G超高速上網和萬物互聯將產生的海量資料要高今天幾個數量級，對這些資料的儲存和使用，一方面將推動大資料分析和人工智慧的發展，另一方面也是新的增長點。同時，5G將真正落實智慧城市、車聯網、物聯網等多種服務，是一場技術創新推動社會進步的革命。
因此，5G在很大程度上將決定一個國家未來的產業發展潛力，並已經成為綜合國力競爭的一部分。從這個角度說，衛星通訊行業乃至整個商業航天產業都必須有所作為，畢竟我們這個行業歷來以新興高技術產業、戰略性新興產業作為自己的定位，在過去幾十年的時間裡，一直以國家安全為己任。在5G這個問題上，衛星通訊能不能有所作為、大有作為，決定了這個行業未來在國民經濟、國家安全和社會發展中的地位，是舞臺中央的主角，還是邊緣化的小角色。我們相信，哪怕僅僅從榮譽感的角度出發，後一種結果也是不能接受的。
然而前文已經證明，當前的衛星通訊行業做得還遠遠不夠，甚至可以說，開始呈現幾乎毫無招架之勢。考慮到美國對中國產業升級的打壓，衛星通訊行業積極投身5G，不僅僅是行業自救，更是為民族復興承擔應有的義務。因此，中國衛星通訊行業的這場自救，應當比國際同行來得更加猛烈一些。
在諸多討論衛星通訊產業市場空間的論文裡，總是會提及“地面網路不能通達的地區”。最近一段時間，對市場的表述中又增加了“飛機、郵輪、無人機”等移動平臺。這樣的表述在邏輯上是行得通的，但必須指出的是，衛星通訊發展至今已經有50多年，中國的衛星通訊發展也有數十年之久。為什麼這些“地面網路不能通達的地區”還是沒有得到足夠的服務？而且，衛星早就可以為航空和航海平臺提供基本通訊服務了，問題並不在於有沒有服務，而是服務的水平和質量如何。目前國內運營商的在軌通訊衛星和正在部署的星座，應該說已經達到和超越了4G，例如“鴻雁”星座的發展目標是為使用者提供400Mbit/s的寬頻服務。但這也與5G標準差得遠。
因此，我們強烈呼呼，在這個衛星通訊產業向個人消費服務轉型的風口上，業界應當換一種語境來討論自己所能提供的服務。不僅僅不要人云亦云，放棄那種“吃地面網路剩飯”的保守而傳統的思維模式，更要主動進攻，考慮一下如何爭取和分享主導權。
既然我們有這樣多的優點，既然我們是這樣的無可替代，那麼為什麼不能成為未來全球電信基礎設施的主要引領者和創新者之一呢？如果在頻寬指標上無法和地面網路競爭，那麼有沒有更好的方式來發揮我們的長處，讓各種通訊衛星成為5G時代不可或缺的基礎設施？難道我們已經習慣了給自己找客觀理由？還是我們已經習慣了被國家安排任務的“優越”而造成的被動與保守文化而懶於變革？今天，我們中的每一位，不管坐在多重要的位置上，當衛星通訊的產業格局變得很小、甚至真的完全邊緣化的時候，華麗的頭銜又能有多大的意義？
不進則退的產業升級：未雨綢繆迫在眉睫
在5G發展這個問題上，衛星通訊行業還要重視另外一件致命問題——不管我們去不去擁抱5G，5G已經要來熊抱我們了。
根據工信部發布的訊息，已向中國電信、中國移動、中國聯通發放了5G系統中低頻段試驗頻率使用許可。其中，中國電信和中國聯通獲得3500MHz頻段試驗頻率使用許可，中國移動獲得2600MHz和4900MHz頻段試驗頻率使用許可。衛星通訊起家的本錢——C頻段——上行頻率範圍為5925-6425MHz之間，下行頻率則為3700-4200MHz。看起來國內的頻率衝突問題還沒有浮上水面。
但從全球5G頻譜分佈來看，分配了FR1和FR2兩段頻率。其中FR1在450MHz - 6000MHz，FR2在24250MHz - 52600MHz。FR1完全覆蓋了C頻段，產生了干擾和衝突的可能。而衛星通訊在C頻段上實現的傳輸能力和服務質量，與5G相去甚遠。無線電頻率是非常寶貴的資源，不是哪個行業、哪個企業可以獨佔的。
如果另一個行業、另一個企業能用同樣的頻率資源創造出百倍的價值，這部分頻率的使用權就會發生轉移。雖然在傳統上，同一段頻率可以用不同的方式來實現複用，但干擾的風險總是存在的。而且5G如果應用到無人機平臺上，可能會讓一些傳統的複用方式不再起效。那麼，搶頻率資源的問題遲早無法迴避。
實際上，美國的地面行動網路運營商早在幾年前就開始向衛星通訊界索要C頻段的頻率資源。雖然廣大發展中國家和一些國際組織——包括勢力強大的國際民航組織——堅決反對把C頻段資源劃撥給地面通訊，但歐美髮達國家的無線電管理部門卻在一定程度上支援這種劃撥。因為在這些國家，C頻段在衛星通訊中佔的地位越來越低。在美國，C頻段最低的200MHz資源，已經劃撥給了地面通訊。為此，國際通訊衛星公司和SES公司被迫採購8顆新的衛星，來防止業務中斷。
我們還可以注意到，FR2頻段和Ka頻段有很大的重疊度。Ka頻段在衛星通訊領域的使用如日中天，5G領域暫時沒有強烈索要這部分資源。但衛星通訊的進步速度如果趕不上地面通訊，會不會在某一天面臨著Ka頻段資源也遭到威脅的局面呢？這恐怕也是需要未雨綢繆的。
衛星通訊界在5G時代的更大責任：自我超越和突破
有相當多衛星通訊行業的學者已經在深刻討論衛星在5G時代能夠發揮什麼作用、應當如何融入。《衛星與網路》曾經多次發表過類似的文章，例如《衛星通訊與地面5G的融合初探》系列。然而，應當積極行動起來的不僅僅是技術人員和工程技術方面的學者，企業領袖、投資者、創業者同樣應當抱著“一萬年太久，只爭朝夕”的態度來考慮自己這個行業在5G時代的存亡與定位。
我們秉承著一貫的態度，不討論賺多少錢，首先討論責任問題。衛星在5G時代的責任可以分成行業性和民族性兩個範疇。
在行業責任的範疇內，衛星通訊對5G的全球部署是應當也可以發揮作用的。前文所談到的“地面網路不能通達的地區”已經存在，地面移動寬頻網路的部署依然受到地理因素、土地所有權問題的制約。這也導致了4G網路部署上的巨大困難，時至今日，全球大約60%的4G基站在中國。這不但體現了中國在電信基礎設施建設上的巨大成就，也意味著全球有龐大的4G市場還處在空白中。5G時代恐怕還要面臨同樣的部署難題，為了全世界的經濟發展和社會進步，衛星通訊界作為通訊行業的一員，有責任提供手段，盡最大可能擴充套件5G的覆蓋率。
在民族責任的範疇內，以美國為首的所謂“五眼聯盟”已經在公開、公然打壓華為等企業的發展。同為民族企業，衛星通訊行業有著天然的責任提供各方面的支援和支撐。而最大的支援就是一同加入5G發展的大戰略，提供基礎性、決定性的支撐，把這個我們有所領先的市場做大做強，成為中國經濟和綜合國力的核心競爭力之一。
《衛星與網路》多次撰文，提倡合作中最有利於市場和多邊發展的文化，那就是合作中，只講優勢互補，共同促進，而不是先繃著我們的臉，講究什麼甲方乙方。
只有把合作的關係放到“做大做強”這一個目標上，合作中的角色與心態，就會發生很大的變化，從而將重點集中在“就事論事”上。我們需要確定的是，我們的競爭物件是國際舞臺，而不是同仁。因此，坦然承認自身的不足；尊重他人的優勢，並且把雙方的利益儘可能地放在公平與合理的基礎上，所有的合作進展都會更為簡單和順利。