穆斯克星链大梦 6G卫星商机起飞

图/美联社

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SpaceX执行长伊隆.穆斯克(Musk)于2021年6月世界行动通讯大会(MWC)中宣称,「星链(Starlink)」卫星宽频网路服务将在9月起全面覆盖世界各地(除极地外),2022年前将力争全球50万用户数的营运目标。」由于低轨道卫星可实现6G地球无缝覆盖的愿景,是下世代通讯技术的重要拼图,其未来发展动向值得关注。

前言

虽然全球主要城市皆已布建绵密的有线网路(光纤)与行动宽频通讯网路(4G以上),然而世界上却仍有近一半人口无宽频网路可以使用,以及深山或沙漠有架设行动基地台的不便性,是传统网路难以触及的通讯缺口,正是通讯卫星网路的发展机会,也是Starlink计划优先锁定的目标客层。

虽然SpaceX向美国FCC递件的资料显示,Starlink平均下载速度为80Mbps、最高可达200Mbps,但主因是现阶段用户数仅7万人并不多、每人可用频宽相当充裕所致。假设未来订阅用户数增加,但因为单枚卫星覆盖幅员广大、可长达数百公里,大城镇至少涵盖百万以上的人口,则每人平均可分配的网路频宽将变得相当少(20Kbps=20Gbps单枚卫星总容量/100万人),并不适合做为都市的主要宽频网路基础建设。

五年300亿 提升部署密度

此外,有线光纤网路、5G行动基地台等是可弹性密集布建的宽频网路建设,尤其是在人口稠密的都市地区,如布建更多条光纤到大楼、广布5G小型基地台等,有效保障每个人所使用的频宽,这点绝对是数量有限的卫星所难以取代的。因此,通讯卫星仅会扮演未来6G时代的配角,满足布线不可及或成本太高的地理环境之通讯需求,与现有5G、光纤网路达到使用场景互补,这也是SpaceX积极与电信商洽谈合作的目的。

无论如何SpaceX已表露未来五年将投资200亿至300亿美元,用于提升Starlink卫星部署密度,依目前建置率15%(1,800枚/目标12,000枚),仍尚余1万枚卫星待投放,可望带动太空供应链商机。

首先,低轨道卫星本体将是主要受惠产业,而台厂主要供应Starlink微电子、微波天线以及航太精密元件。其次,则是负责接收卫星讯号的地面设备(Very Small Aperture Terminal, VSAT),包含屋顶碟型天线、地面接收站、内建于车船飞机的移动式接收器,做为用户使用网路服务的传输媒介。VSAT除了生产组装的需求外,其关键配备与零组件则包含:讯号收发器(LNB/BUC)、印刷电路板(PCB)、铜箔基板(CCL)、功率放大器(PA)、射频(RF)、Wi-Fi路由器及电源供应器等,亦是台厂供应链的主要发展机会。

499美元 压低用户终端成本

星链官网目前开放网路下单,消费者可以499美元(折合新台币14,000元)购买一整套Starlink终端连网设备,包含碟型天线、Wi-Fi路由器、电源供应器、三角立架等。虽然官方宣称消费者可自行在家简易安装,然499美元的初期购置费用,对全球宽频网路建设已普及的城镇居民来说,具非平价的使用门槛。

回头检视Starlink的营运成本,其提供用户499美元购置的终端连网设备,其实际总成本约1,000美元(折合新台币28,500元),因此SpaceX是亏本卖硬体,否则非平价的使用门槛将难以吸引初始用户埋单。未来则希望可将设备生产成本压低至350美元以下。

另一方面,虽然SpaceX的低火箭发射成本具产业竞争力,但单枚卫星使用年限仅约五年,基于太空维修不便,通常选择重新投放并淘汰老旧卫星,并无法享受较长的设备折旧效益;加上室外的地面设备亦可能需要后勤人员的服务支援与维护保养,影响Starlink利润表现。

虽然穆斯克在MWC宣称Starlink可望创造每年300亿美元的营收,但若以现行99美元的每月订阅收入来看(不含初期设备购置收入),至少要开发2千5百万名的订阅用户,实属非常高难度的营运目标,若将目标调整为在五年内将100亿美元的投资成本回收,至少也需要160万名用户,相较目前仅7万用户的挑战也不小,欲实现商业获利的难度颇高。

由于低轨道距离地表面较近(550公里),因此该太空空间可容纳的卫星数量相对有限,将成为兵家必争之地。目前全球积极投入卫星宽频网路服务的业者有SpaceX、亚马逊Kuiper、英国OneWeb,其中SpaceX已投放1,800枚卫星,遥遥领先其它竞争对手。与此同时,中国大陆国务院国有资产监督管理委员会国资委近期资助成立「中国星网」,其同样具备火箭发射的能力,亦规划将2万枚卫星送入轨道,显见国际太空卫星竞争将渐趋白热化。

而SpaceX计划在2027年完成投放1.2万枚卫星,未来更追求部署3万枚的总量,届时整个太空轨道将显得相当拥挤,此举已招来竞争对手的反弹。除了产生大量的太空垃圾、增加碰撞的风险,并可能妨碍其它业者运载火箭,以及干扰卫星讯号的传递。

可以预见未来国际势必要成立一个独立的太空交通监管机构,在一定的近地高度限制卫星总数,防止「超载」现象发生。同时必须研议卫星频谱配置、太空垃圾清理、脱离轨道处置等,确保各国在太空商业活动的合法权益。唯在此之前,SpaceX不计成本的大量投放卫星,采「先占先赢」的市场战略,Starlink将复制Tesla在电动车产业的先进者优势,坐稳全球卫星宽频网路服务商的龙头。