“星鏈”計劃給國際通信運營商帶來的挑戰(zhàn)和機遇*

傅海波

（中國人民大學(xué)，北京 100080）

0 引言

2015 年，SpaceX 首席執(zhí)行官Elon Reeve Musk在西雅圖宣布推出一項太空高速互聯(lián)網(wǎng)計劃——星鏈計劃。借由遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的性能，以及不受地面基礎(chǔ)設(shè)施限制的全球網(wǎng)絡(luò)，星鏈可以為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不可靠、費用昂貴或完全沒有網(wǎng)絡(luò)的位置提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)[1]。在全球各個地區(qū)的人民，不論身處何方，只要能看到天空就可以通過衛(wèi)星接收器接入衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)中。星鏈計劃開發(fā)出的全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，能復(fù)制應(yīng)用在例如火星等類似環(huán)境中，甚至可以在太陽系內(nèi)部署通信基礎(chǔ)設(shè)施。

衛(wèi)星寬帶在時延、基礎(chǔ)設(shè)施搭建方面與傳統(tǒng)設(shè)施相比具備不對稱優(yōu)勢，有可能會動搖國際通信運營商現(xiàn)有客戶基礎(chǔ)，對現(xiàn)有運營商的生存帶來重大沖擊。因此，運營商需及早制定應(yīng)對策略，從戰(zhàn)略高度做好數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，保障企業(yè)在未來具備競爭力。

1 星鏈計劃總體情況

1.1 星鏈衛(wèi)星部署計劃

星鏈計劃（Starlink）由SpaceX 公司開發(fā)，是提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的衛(wèi)星群，這些衛(wèi)星部署在近地軌道上，通過連接在不同軌道球面上部署的衛(wèi)星群，可以提供覆蓋全球的寬帶網(wǎng)絡(luò)能力。2018 年2月22 日在美國加州范登堡空軍基地，由SpaceX 通過獵鷹9號運載火箭同時運載了兩顆小型實驗衛(wèi)星，并按計劃送入預(yù)定軌道，該次發(fā)射行動，宣告了星鏈計劃正式開始實施。在2019 年底，星鏈計劃已可以提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。SpaceX 首席執(zhí)行官Elon Reeve Musk 在2019 年10 月22 日通過星鏈的衛(wèi)星寬帶服務(wù)發(fā)送了一條消息，標(biāo)志著星鏈已正式進入運營狀態(tài)。截至2022 年1 月，星鏈工程已發(fā)射2 042 顆衛(wèi)星，其中在軌衛(wèi)星數(shù)量為1 495 顆。同時，SpaceX 還提出了第二代星鏈計劃，該計劃將依托Starship 發(fā)射并構(gòu)成衛(wèi)星數(shù)量達(dá)29 988 顆的衛(wèi)星星座[2]，部署完成后，如圖1 所示，將從低、中、高三個球面覆蓋地球。根據(jù)衛(wèi)星部署的進度，星鏈計劃預(yù)期首先在北美地區(qū)包括美國和加拿大提供服務(wù)，其次在2022 年底寬帶服務(wù)范圍會擴大到全球，預(yù)計總體時延會低于50 ms[3]。從理論上看，在550 km高度軌道的衛(wèi)星，如果天線在接近垂直仰角的角度下進行測試，星鏈的網(wǎng)絡(luò)時延至少在16 ms 左右，這是精選用戶進行測試才能達(dá)到的結(jié)果[4]。

圖1 星鏈衛(wèi)星群

1.2 星鏈推出的產(chǎn)品和服務(wù)

星鏈產(chǎn)品經(jīng)過幾年發(fā)展完善，于2022 年7 月11 日公開了提供海上聯(lián)機服務(wù)的海域范圍，包括北美、歐洲、大洋洲及南美地區(qū)的海岸及海域。用戶即使處于最遙遠(yuǎn)的海域也可以連接上網(wǎng)絡(luò)，且比大多數(shù)家庭網(wǎng)絡(luò)的速度還要快。SpaceX 公司短短幾年間就從一家名不見經(jīng)傳的公司一躍成為擁有在全球部署衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的能力的互聯(lián)網(wǎng)公司。而其構(gòu)建的星鏈星座，除了可以在民生領(lǐng)域為全球提供高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡(luò)，同時還可以應(yīng)用到科研、軍事等領(lǐng)域[5]。

星鏈服務(wù)的定價體系完全不同于傳統(tǒng)通信運營商，starlink.com 官網(wǎng)公布了以下4 種產(chǎn)品。

1.2.1 星鏈住戶版（Starlink Residential）

該服務(wù)普通版本的月租費用為99 美元，硬件費用為499 美元。星鏈在全球范圍內(nèi)提供高速、低延遲的寬帶互聯(lián)網(wǎng)。在每個覆蓋區(qū)域內(nèi)，訂單以先到先得的方式完成。

1.2.2 星鏈商業(yè)版（Starlink Business）

Starlink Business 可提供全天候、惡劣氣象環(huán)境下的通信保障，下行速度為150～350 Mbit/s，延遲為20～40 ms。該服務(wù)的月租為499 美元，配套的硬件費用為2 500 美元，天線容量是Starlink Residential的兩倍多，可提供更快的互聯(lián)網(wǎng)速度和更高的吞吐量。

1.2.3 星鏈旅行版（Starlink RV）

2022 年5 月，星鏈為經(jīng)常外出旅行或露營的用戶設(shè)計了Starlink RV 服務(wù)，該服務(wù)的月租為135 美元，配套的硬件費用為599 美元。目前該服務(wù)的覆蓋范圍為美國南部、澳大利亞南部、歐洲南部等地區(qū)，并預(yù)計于2023 年一季度覆蓋全球大部分國家和地區(qū)，該服務(wù)的下行速度為5～100 Mbit/s。

1.2.4 星鏈海事版（Starlink Maritime）

2022 年7 月，SpaceX 開始推廣星鏈的海上應(yīng)用場景和配套的Starlink Maritime 服務(wù)。該服務(wù)的月租為5 000 美元，配套的硬件費用為1 萬美元，該服務(wù)的流量不受限制，下行速度為100～350 Mbit/s，上行速度為20～40 Mbit/s，但該服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)延遲較普通星鏈服務(wù)高，為99 ms。郵輪、船舶運輸從業(yè)者如果需要星鏈寬帶服務(wù)，可以直接在官網(wǎng)上訂購衛(wèi)星接收器，安裝在郵輪或船上。

1.3 星鏈對國家信息主權(quán)和信息監(jiān)管的影響

星鏈?zhǔn)怯擅绹具\營的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，將按計劃于2027 年形成完整的全球空天網(wǎng)絡(luò)，屆時可覆蓋全球各個角落。星鏈一旦部署完畢，將沖擊現(xiàn)有信息網(wǎng)絡(luò)管理機制，給我國的信息主權(quán)和信息監(jiān)管帶來巨大挑戰(zhàn)。國際電信聯(lián)盟對各國上空他國運營商的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)?shù)亻_通業(yè)務(wù)資格方面的監(jiān)管要求比較缺乏，非常有利于星鏈這樣的網(wǎng)絡(luò)對外擴張。對于一些沒有潛在能力構(gòu)建衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)的國家來說，星鏈可能會成為有利的網(wǎng)絡(luò)接入補充。而對于中國等具備衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建能力的國家來說，可能會面臨被星鏈衛(wèi)星搶占軌道、搶占頻段的問題。星鏈可能會憑借先入為主的優(yōu)勢獲得領(lǐng)先地位，從而妨礙中國未來構(gòu)建自主衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)。

另外，星鏈寬帶理論上可以定向開放、關(guān)閉所在區(qū)域上空的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，可以有針對性地構(gòu)建路由通道，形成一個對外界完全封閉的信息網(wǎng)絡(luò)，還可以隨意攔截、篡改、竊取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，可能會對中國的國家信息安全產(chǎn)生潛在重大威脅。因此，中國需要盡早規(guī)劃，從而守住自己的一片天空。

2 星鏈對國際通信運營商的挑戰(zhàn)

目前星鏈衛(wèi)星寬帶服務(wù)瞄準(zhǔn)的市場避開了傳統(tǒng)通信運營商的主戰(zhàn)場，可以迅速地將傳統(tǒng)運營商無法覆蓋的客戶或場景納入囊中。星鏈的客戶場景包括人煙稀少、網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋差的陸地、茫茫大海上漂泊的郵輪、天空中翱翔的飛機等[6]。然而，這只是星鏈為了生存并在市場中站穩(wěn)腳跟而實施的第一步計劃。針對跨國企業(yè)的通信業(yè)務(wù)和針對金融企業(yè)的專線業(yè)務(wù)等為國際運營商帶來豐厚利潤的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，將不可避免成為星鏈將來重點進攻的方向。

2.1 星鏈對國際通信運營商的跨國企業(yè)通信業(yè)務(wù)的挑戰(zhàn)

跨國企業(yè)往往在不同地區(qū)和國家設(shè)有分支機構(gòu)，分支機構(gòu)之間存在緊密的網(wǎng)絡(luò)通信，如通過客戶供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)等信息技術(shù)（Information Technology，IT）系統(tǒng)共享客戶、訂單、庫存、財務(wù)收支等信息，通過數(shù)據(jù)中心在當(dāng)?shù)卮鎯χ匾臄?shù)據(jù)，通過異地客服中心調(diào)配全球后端服務(wù)能力等?？鐕髽I(yè)往往在各個區(qū)域中心設(shè)立區(qū)域總部，通過國際互聯(lián)網(wǎng)專線將區(qū)域中心與分支機構(gòu)連接起來。跨國企業(yè)往往也需要在區(qū)域中心設(shè)置相應(yīng)的大數(shù)據(jù)中心，將重要的數(shù)據(jù)存儲在當(dāng)?shù)?。跨國企業(yè)類型覆蓋廣泛，包括金融業(yè)、制造業(yè)、科技行業(yè)、運營商行業(yè)等，其中金融業(yè)無論在規(guī)模還是在消費需求方面都占據(jù)了較重要的地位。

以香港為例，作為與紐約、倫敦等金融中心并列的全球領(lǐng)先金融中心之一，并背靠祖國，是中國內(nèi)地企業(yè)走出去的樞紐，也是外部企業(yè)進入中國內(nèi)地的橋梁，因此許多金融機構(gòu)在香港設(shè)立辦公場所。全球百大銀行的四分之三、全球所有二十大資產(chǎn)管理公司、全球百大資產(chǎn)管理公司的七成均有在香港設(shè)立據(jù)點。因此，通達(dá)便捷高效的網(wǎng)絡(luò)、擁有充分算力和存儲的數(shù)據(jù)中心等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施是香港維持國際金融中心地位的關(guān)鍵保障之一。

國際通信運營商通過歐亞陸纜、跨太平洋海纜等傳統(tǒng)設(shè)施為跨國企業(yè)提供電路專線或者互聯(lián)網(wǎng)專線業(yè)務(wù)。在底層往往通過光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）、同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）等方式提供通信能力。組網(wǎng)產(chǎn)品多從技術(shù)的角度出發(fā)，結(jié)合用戶需求和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等情況來定制[7]。從目前運營商提供的網(wǎng)絡(luò)測試情況來看，香港到倫敦的時延大概為180 ms，專線電路月租大概5 萬美元/200 MB；香港到紐約的時延大概220 ms，專線電路月租大概1.2 萬美元/200 MB。另外還有一萬美元左右的一次性工程安裝費。這個專線與星鏈的寬帶接入服務(wù)尚有技術(shù)與應(yīng)用場景方面的不同，這里僅用來比較大致的時延和費用。在未來星鏈推出類似應(yīng)用場景后才有可能直接來對比。

2.2 星鏈對國際通信運營商的金融企業(yè)專線業(yè)務(wù)的挑戰(zhàn)

從技術(shù)指標(biāo)來看，星鏈提供的Business服務(wù)的下行速度為150～350 Mbit/s，網(wǎng)絡(luò)時延為20～40 ms，服務(wù)覆蓋的地區(qū)包括北美、歐洲、大洋洲等地區(qū)，尚不包含亞洲地區(qū)。目前SpaceX 公司在550 km 軌道部署了1 400 多顆衛(wèi)星，預(yù)計到2024 年可以完成1 600 多顆550 km 軌道衛(wèi)星的部署，以及4 000 多顆350 km 左右的極低軌道衛(wèi)星的部署，服務(wù)覆蓋的范圍和服務(wù)質(zhì)量均會有大幅提升。星鏈的Wi-Fi路由器形狀類似矩形長方形，它作為衛(wèi)星接收器與衛(wèi)星開展天基通信，將該裝置接通電源并安裝在無遮蔽的地方，就可以接入星鏈的衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)。

從低時延這個技術(shù)指標(biāo)來看，與傳統(tǒng)的以光纜為主的運營商網(wǎng)絡(luò)相比，星鏈將具備突出的、不對稱的優(yōu)勢。星鏈完成組網(wǎng)后，預(yù)計時延可以進一步降低到20 ms 以內(nèi)。企業(yè)通過星鏈的Wi-Fi 路由器接入衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)時，相當(dāng)于直接進入了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)，每一個Wi-Fi 路由器就相當(dāng)于一個POP點，從而在上海、香港、紐約、倫敦等金融中心之間完全可以實現(xiàn)無縫、幾乎無時延的網(wǎng)絡(luò)對接。

對于金融企業(yè)來說，網(wǎng)絡(luò)時延對交易產(chǎn)生的影響是巨大的。高頻交易市場錯綜復(fù)雜，行情瞬息萬變，盈虧只在瞬息之間，時間比黃金更為寶貴。高頻交易的報價、成交速度都以毫秒為單位，而幾十毫秒的時延，可能會對期貨、股票的高頻交易行為和盈虧產(chǎn)生重大甚至致命的影響。星鏈將信息從地球向陽面?zhèn)鬏數(shù)降厍虮酬柮嬉约翱缪髠鬏數(shù)木W(wǎng)絡(luò)時延在20 ms 左右，相比傳統(tǒng)運營商幾百毫秒的時延來說有巨大的時間優(yōu)勢，未來可能吸引金融企業(yè)將業(yè)務(wù)大量遷移到星鏈網(wǎng)絡(luò)上，以獲得相較于繼續(xù)使用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的交易對手的不對稱優(yōu)勢，這又將進一步迫使其他金融企業(yè)將業(yè)務(wù)遷移到星鏈寬帶網(wǎng)絡(luò)上。由此可見，在可預(yù)見的未來，具備超低時延的優(yōu)勢以及價格優(yōu)勢的星鏈網(wǎng)絡(luò)，將有可能動搖傳統(tǒng)地基國際運營商的客戶基礎(chǔ)。

3 運營商的應(yīng)對措施與機遇

按計劃SpaceX 公司需要部署3 個球面軌道的衛(wèi)星群，包括在550 km 球面軌道上部署1 600 多顆衛(wèi)星，在超低軌道350 km 左右上部署V 波段衛(wèi)星，預(yù)計數(shù)量為7 500 顆，另外在1 150 km 球面軌道上部署Ku波段和Ka波段的衛(wèi)星，數(shù)量預(yù)計為2 800顆。總體計劃在2020 年代中后期完成，預(yù)計2024 年能提供計劃中一半的全球衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，2027 年將完成全部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力的部署。隨著星鏈在網(wǎng)衛(wèi)星數(shù)量的增多，從最開始時為人煙稀少網(wǎng)絡(luò)信號差的地區(qū)的普通住戶提供接入，到為豪華郵輪、海上運輸船舶提供穩(wěn)定的高帶寬接入服務(wù)，其下一個目標(biāo)將會拓展到傳統(tǒng)通信運營商的跨國企業(yè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并利用不對稱、無競爭對手的網(wǎng)絡(luò)能力贏取金融企業(yè)等優(yōu)質(zhì)客戶以獲取豐厚的利潤，必將對國際通信運營商的業(yè)務(wù)帶來較大的沖擊。

面對星鏈的快速發(fā)展，國際通信運營商需要及早部署，做好規(guī)劃和應(yīng)對，以保障業(yè)務(wù)的持續(xù)穩(wěn)健經(jīng)營，可以從以下幾方面著手。

3.1 提升自身能力，做好數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快建設(shè)數(shù)據(jù)中心的步伐

具有競爭力的運營商，往往會提供寬帶接入、專線以及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（Internet Data Center，IDC）等產(chǎn)品，為客戶提供一站式的互聯(lián)網(wǎng)托管服務(wù)。在數(shù)字化新時代，運營商需要實現(xiàn)商業(yè)模式的轉(zhuǎn)型，注重用戶端的個性化需求和服務(wù)，聚焦用戶體驗，以協(xié)同開放的心態(tài)共創(chuàng)雙贏[8]。

進入數(shù)字時代后，用戶數(shù)量和交易頻率大幅增加，推動了金融業(yè)務(wù)的快速增長，進而金融業(yè)對數(shù)據(jù)的計算、傳輸和存儲的要求越來越高。數(shù)據(jù)中心行業(yè)是重資產(chǎn)行業(yè)且項目回款周期較長，并非每個企業(yè)都有能力構(gòu)建自用的數(shù)據(jù)中心。而運營商在這方面有著獨特的優(yōu)勢，可以將數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)接入、主機托管、IT 系統(tǒng)維護等服務(wù)為金融企業(yè)量身定做集成打包，讓金融企業(yè)專注于自身的業(yè)務(wù)發(fā)展。運營商提供的強大的數(shù)據(jù)中心能力也有助于金融企業(yè)競爭力的提升，這可以形成一個具備品牌和行業(yè)壁壘的高端服務(wù)。

星鏈在取得屬地運營資格后，需要通過類似衛(wèi)星接收器的Wi-Fi 路由器來接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，該設(shè)備需要安裝在無遮蔽的地方，很多企業(yè)都不具備安裝這個設(shè)備的合適條件。另外，由于跨國企業(yè)尤其金融企業(yè)本身并沒有數(shù)據(jù)中心，企業(yè)的服務(wù)器、存儲等設(shè)備往往托管在運營商的IDC 機房，因此跨國企業(yè)也往往難以獨立使用星鏈服務(wù)，這就讓傳統(tǒng)運營商在衛(wèi)星寬帶接入的關(guān)鍵準(zhǔn)入環(huán)節(jié)上具備獨特的話語權(quán)。

3.2 主動應(yīng)對挑戰(zhàn)，與星鏈構(gòu)建戰(zhàn)略伙伴關(guān)系

長期以來運營商持續(xù)在基礎(chǔ)設(shè)施尤其是數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方面不斷投資，已積累了較深的行業(yè)壁壘和優(yōu)勢。SpaceX 公司專注于航空航天領(lǐng)域，通過星鏈提供衛(wèi)星寬帶接入服務(wù)，而寬帶接入服務(wù)僅僅是企業(yè)眾多IT 需求中比較重要的一個服務(wù)而已，跨國企業(yè)往往還需要專線互聯(lián)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（Virtual Private Network，VPN）組網(wǎng)、主機托管等數(shù)據(jù)中心的服務(wù)，這些設(shè)施均存在一定的地域特點，在某些地區(qū)有實力強大的運營商在激烈的競爭中取得了優(yōu)勢，而SpaceX 公司不太可能在全球各個地區(qū)進入與當(dāng)?shù)剡\營商必將發(fā)生激烈沖突的數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，這就決定了SpaceX 公司也需要在各個地區(qū)與當(dāng)?shù)氐倪\營商進行合作，甚至給予運營商當(dāng)?shù)氐拇頇?quán)，以促進星鏈服務(wù)的推廣。因此，國際通信運營商可以利用自己的優(yōu)勢地位，與SpaceX 保持溝通，盡力獲取當(dāng)?shù)匦擎湻?wù)的準(zhǔn)入代理權(quán)，利用規(guī)模優(yōu)勢取得市場地位。

3.3 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路由策略，針對企業(yè)需求定制超低時延產(chǎn)品

運營商可以在數(shù)據(jù)中心做好網(wǎng)絡(luò)布置，開通星鏈服務(wù)，對數(shù)據(jù)中心的路由進行優(yōu)化，將跨區(qū)跨海等鏈路路由到星鏈衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，以取得時延的顯著降低。而對于當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)訪問或者其他時延不大的地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)訪問可以維持原有路由。運營商也可以為不同的企業(yè)定制相關(guān)產(chǎn)品，包括上網(wǎng)、VPN 組網(wǎng)、主機托管等綜合集成服務(wù)，并根據(jù)客戶的需求和特點，充分利用好包含星鏈、傳統(tǒng)光纖數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，和數(shù)據(jù)中心相結(jié)合，最大化地為客戶提供優(yōu)質(zhì)的綜合數(shù)字服務(wù)。

4 結(jié)語

星鏈計劃通過在低軌道3 個球面部署數(shù)萬顆衛(wèi)星組成衛(wèi)星群的方式，為全球七大洲五大洋的各個角落提供衛(wèi)星寬帶服務(wù)，突破了幾十年來衛(wèi)星通信的應(yīng)用場景，推動了人類科技的發(fā)展，也不可避免地對當(dāng)前國際通信的商業(yè)模式產(chǎn)生了重大的影響，尤其是對傳統(tǒng)通信運營商的服務(wù)對象，如跨國企業(yè)、金融行業(yè)的客戶會產(chǎn)生巨大的吸引力。面對挑戰(zhàn)，國際通信運營商需要提早布局，在提升關(guān)鍵設(shè)施筑高行業(yè)壁壘的同時，也需要利用自身優(yōu)勢與SpaceX公司開展戰(zhàn)略合作，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為高端客戶提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)，不斷提升產(chǎn)品的競爭力和品牌形象，從而保持企業(yè)的優(yōu)勢和行業(yè)地位。