在四大因素的驱动下,卫星互联网的发展势在必行。
注:原文为开源**”。我国卫星互联网正面临“破茧成蝶”的成长期。分析师:江莹
新年的第一天,小米官方公布了新旗舰机型小米 14 Ultra 的发布时间。
作为一款以摄影为卖点的产品,Ultra 一直是小米数码系列中最强的代表,而这一次,除了全画质,小米 14 Ultra 也将成为小米首款支持卫星通信的产品。
继华为和苹果将“卫星通信”概念推向火场后,其他手机厂商也纷纷正式公布了他们的卫星通信技术。 根据知名数字博主“数字聊天站”透露的最新消息,未来大部分新旗舰都安排了卫星通信功能。
作为卫星通信背后的支撑产业,近年来卫星互联网产业的快速增长,为移动电话卫星通信功能的普及奠定了基础。 卫星互联网除了为手机终端用户提供服务外,还为众多行业提供商业价值。
在最近的开源**发布中,标题为“.我国卫星互联网正面临“破茧成蝶”的成长期。来自以下领域的分析师:行业现状、行业应用、国内外案例从多个角度介绍了我国卫星互联网产业发展的最新进展。
以下是报告要点的摘录:
根据定义,卫星互联网是以卫星通信为基础的互联网,欧美带头,中国将在2020年首次将卫星互联网纳入新基建类别,上升为国家战略项目。
最近国内卫星互联网产业持续催化包括:
1、我国卫星互联网测试卫星陆续发射。
2、国内多地支持卫星互联网发展,产业政策不断完善。
3、国内火箭发射条件不断成熟,运力瓶颈有望迎来突破。
4、终端应用不断普及,卫星通信建设加快。
5、星链发展日新月异,海外卫星互联网建设如火如荼。
分析人士认为:卫星互联网有望迎来市场“破茧”、产业链“变蝶”的重要历史发展机遇。
随着航天技术的发展,与卫星产业相关的产品和服务已广泛应用于各个行业,包括卫星通信、卫星导航、卫星遥感等。
卫星互联网是基于卫星通信的互联网,是传统地面通信的重要补充之一。 根据中国卫星互联网产业在“新基建”中的发展研究。卫星互联网通过一定数量的卫星形成一个大型网络,从而辐射全球,构建具有实时信息处理能力的大型卫星系统,是能够完成地面和空中终端宽带互联网接入服务的新兴网络。
在具体特性方面,卫星互联网具有覆盖面广、时延低、成本低等优势,特别适用于没有基站覆盖的海洋、沙漠和山区等偏远地区,可以作为传统地面通信的重要补充,有望成为未来主流通信方式之一(尤其是6G)。
从发展历史来看,卫星互联网与地面通信相比,经历了近40年的发展三个阶段
与地面通信网络竞争的阶段(20世纪80年代,2000年)。:以摩托罗拉的“铱星”星座为代表;
地面通信网络补给阶段(2000-2014年)。:以New Iridium、Global Star和Orbital Communications为代表;
与地面通信网络的融合(2014年至今)。:以OneWeb、SpaceX等为代表。
报告指出,随着卫星工作频段的进一步完善和向高通量方向的不断发展,卫星互联网建设已逐步进入宽带互联网时代。
从产业链结构卫星互联网主要由以下部分组成基础设施建设、卫星互联网运营和终端用户它由三个主要部分组成,其中最核心的是:卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营和服务四大环节。
与传统的卫星通信行业类似,卫星互联网可分为:上游、中游、下游
其中,产业链上游包括卫星制造、卫星发射、地面基础设施等环节,卫星通信基础设施建设满足卫星通信基本条件;
产业链中游是一家卫星通信运营商,提供卫星解决方案服务、资源服务、产品服务等,旨在满足客户的卫星通信需求;
而产业链下游对于卫星互联网的最终用户。
分析人士认为:目前,卫星互联网主要集中在航天段和地面段的基础设施建设上,上游卫星制造、卫星发射和地面设备建设成为关注的焦点。
对于我国卫星互联网来说,虽然起步较晚,但发展迅速,2017年以来,陆续启动了多项近地轨道卫星星座计划,主要包括:星云项目,红岩星座,红云项目,天体星座等。
大力发展卫星互联网应用,需要实现卫星互联网的广覆盖、低时延、大带宽、低成本连接。
因此,目前重点主流技术聚焦于超大容量、组网优化、多网融合、高效运控等,总体上是积极的低轨、宽带、星间联网和星地一体化方向。
(1)低轨道
与传统的高轨通信卫星相比,低轨卫星星座已成为卫星互联网产业的发展选择。 简单来说,低轨卫星具有传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低等优点,适合开发卫星互联网业务。
此外,代表星座的低轨卫星星座正在向规模化发展。 据统计,现有的低轨巨型星座计划包括:Starlink、OneWeb和Kuiper。
其中,星链计划由SpaceX提出,受益于大规模卫星制造、火箭复用、多星一箭发射等领先技术,星链成为新兴低轨星座的领跑者,完整版星链计划卫星总数将达到1.2万颗,长期计划将达到4.2万颗。
另一方面,随着近地轨道星座的快速发展和普及,高、中、低轨道竞争、联合共存的新业态正在逐步形成。 未来有望实现高轨卫星与低轨星座协同发展,采用按需建设方式,充分发挥高低轨系统在覆盖范围和容量方面的互补优势。
(2) 宽带
对高带宽频率轨道资源的需求强劲,各国竞相部署高频段频谱。 KA频段已成为卫星互联网发展的重点,并且正在向高频Q V发展。
卫星通信行业通常将UHF以上频段划分为L(1-2GHz)、S(2-4GHz)、C(4-7GHz)、X(7-12GHz)、KU(12-18GHz)和KA(26.)。5-40GHz)等频段。频段越高,其拥有的带宽资源越多,可以支撑的业务容量也就越大。
其中,少于 25GHz的L和S频段主要用于卫星移动通信、卫星无线电测定和卫星测控链路等应用。 C波段和Ku波段主要用于固定卫星业务通信,几乎饱和。
Ka 波段的可用带宽高达 35GHz,由于KA波段的波长与雨滴的直径相似,比KA波段更容易受到天气的影响,而且雨衰减最为严重,但其更大的工作带宽、更高的信号强度、更小的天线孔径、更好的方向性和增益效果等优点,使其能够为各种新业务提供新的手段, 已成为高通量卫星的首选频段,资源日益紧张。
为了满足日益增长的频轨资源需求,业界已开始开发Q(36-46GHz)和V(46-56GHz)等更高频段资源。
(3)星间组网
目前,大多数新兴的巨型星座都具有板载处理能力,可以对接收到的数据包进行解析、存储和**,并且不局限于透明的操作模式。
在卫星互联网中,卫星之间的链路称为Inter-SatelliteLink (ISL)。
分析人士认为,引入星间链路具有以下优势:
1)扩大系统的覆盖范围;
2)降低传输时延,满足多次业务的QoS要求;
3)使LEO移动卫星通信系统对地面网络的依赖性降低,路由和网络管理更加灵活方便;
4)减少地面信息报关数量,可大大降低地面段的复杂性和投资;
5)可独立组网,卫星网络不依赖地面网络提供通信服务,作为地面网络的备份;
6)在一定程度上可以解决地面蜂窝网络的漫游问题。
为了满足卫星移动通信系统的大业务量,星间链路必然要采用更高的工作频段或激光星际链路。 目前,卫星激光通信正朝着标准化、兼容化、网络化、商业化方向发展。 激光终端产品正朝着柔性化、模块化的方向发展。
(4)星地一体化
随着全球5G网络大规模商用的不断推进,星地融合演进已从5G系统集成向6G系统集成转变。 随着6G的发展和演进,面向6G的星地一体化系统将实现星地融合,提供难以察觉的一致服务。
目前,5G网络覆盖仍以基站为中心,在沙漠、无人区、海洋等基站未覆盖区域仍存在大量通信盲区。
LEO卫星通信面向特定区域、特定用户群体和特定应用,在低密度用户接入场景下,宽带互联和通信更具优势,尤其是接入点分散、5G互补时的低成本优势。
值得一提的是,目前全球6G技术研究处于探索和初期阶段,技术路线尚不明确,关键指标和应用场景尚未统一定义,正处于“场景挖掘”和“技术搜索”阶段。
尽管如此,6G核心技术已被纳入许多国家的创新战略,成为大国科技博弈中的高新技术领域和全球占领的战略制高点。
卫星互联网产业的早期发展主要得益于技术的成熟、各国对稀缺频率和轨道资源的竞争以及军事价值,后期发展主要得益于商业价值的潜力
技术逐渐成熟低轨卫星星座相关技术不断发展成熟,特别是作为可模块化、可量产的小型卫星平台,“一箭多星”和“可发射火箭”的火箭发射技术不断成熟,有效降低了卫星互联网建设成本;
轨道资源稀缺由于国际电信联盟(ITU)规定,轨道和频段资源的获取遵循“先到先得”的原则,低轨卫星主要使用的KU和KA通信频段资源逐渐趋于饱和,空间资源竞争迫在眉睫。
军事意义星链等一批低轨互联网卫星系统不仅能提供宽带低成本、覆盖全球的互联网服务,如果应用于军事领域,得益于其全球高带宽波束覆盖,将大大增强军队的信息化能力,具有重要的军事价值。
商业价值潜力卫星互联网作为地面通信系统的有效补充和未来6G的重要组成部分,具有覆盖面广、时延低、成本低、宽带上网量大等优势,下游应用市场广阔,商业潜力和前景巨大。
中国历来高度重视空间基础设施建设,成为第五个自主发射卫星进入太空的国家、掌握卫星技术的国家、自主研制发射地球静止轨道通信卫星的第五个国家。
然而,随着卫星互联网被纳入新的基础设施,分析人士认为,中国卫星互联网市场有望迎来一个重要的历史发展机遇时期,包括策略方(“新基建”),在技术方面(如卫星制造中的高通量卫星、星载技术、星间链路技术等,发射链路中的多星和火箭)和资金端(民间资本、市场融资)。
报告指出,目前国内民营资本和社会力量有序参与商业航天领域,从2019-2022年融资企业主要产品分析来看,卫星制造领域一直是卫星互联网产业的投资热点。 2021年,卫星制造领域的投资事件占投资事件总数的50%以上。
欧洲和美国代表星座Starlink、OneWeb、Kuiper 等。
国内代表性星座:天地一体化信息网络项目、红岩星座、红云星座等
标题来源:互联网。