
日前,知名蘋果分析師郭明錤在最新報告中指出,iPhone 13系列手機將配備能夠連接到低軌道衛星的硬件,啟用相關軟件功能后,將能讓iPhone 13用戶無需4G或5G網絡就能撥打電話和發送消息。雖然很快該消息被彭博社辟謠,稱蘋果的確正在為iPhone研發衛星功能,但不大可能在2021年就推出,但是可以確認的是,iPhone將增添衛星通訊功能是確定的, 低軌衛星通(tong)訊將(jiang)成為近期(qi)電子行業一大關鍵趨勢。
本期的智能內參,我們推薦天風證券的報告《衛星(xing)互聯(lian)網應用元年:天地萬物互聯(lian)時代到來(lai)》,揭秘(mi)蘋果(guo)入場的低(di)軌衛星通(tong)訊市(shi)場的現狀和(he)趨勢。
來源 天風證券
原標題:
《衛星互聯網應用元年:天地萬物互聯時代到(dao)來》
作者:? 潘暕(jian)?等
一、蘋果入場,低軌衛星將成為關鍵趨勢
上周末,一(yi)向精準爆料蘋(pin)果最新(xin)消息的郭明錤發布(bu)了一(yi)條(tiao)猛料。他透露iPhone 13,也即蘋(pin)果即將于(yu)今年秋季發布(bu)的最新(xin)一(yi)代 iPhone,將具備(bei)衛星(xing)通(tong)(tong)訊(xun)的功能(neng)!iPhone 13 將搭(da)載高通(tong)(tong)開(kai)發的特(te)別改進(jin)版 X60 基帶芯片(pian)。而該芯片(pian)支持衛星(xing)通(tong)(tong)訊(xun)公司 Globalstar 擁有的 n53 頻段。也就是說,就算沒有4G、5G 移(yi)動(dong)信號和 Wi-Fi,新(xin) iPhone 也可以發信息、打電(dian)話(hua)。
彭博社隨后也發表文章,部(bu)分確認了郭(guo)明錤的宣稱,并且(qie)補充說(shuo)明,最新一代(dai) iPhone 的衛星通訊并不屬于(yu)常規功(gong)能,而是僅限緊急用(yong)途。比(bi)如在荒(huang)郊野外,或(huo)是缺乏 Wi-Fi 和移(yi)動(dong)信號的場(chang)景,用(yong)戶可(ke)以用(yong)有限的衛星通訊功(gong)能,進行報(bao)警求(qiu)助(zhu)。
在衛星通(tong)訊(xun)模(mo)(mo)式(shi)(shi)下,用(yong)戶可發送的(de)(de)單條(tiao)信(xin)息(xi)會(hui)有字數限(xian)制(zhi),而且(qie)在 iMessage 里會(hui)顯(xian)示為灰色(se)。盡管如此,這(zhe)種緊(jin)急信(xin)息(xi)還是有獨到之處,比如即使信(xin)息(xi)的(de)(de)接收方(你設定的(de)(de)緊(jin)急聯系人)打開了勿擾(rao)模(mo)(mo)式(shi)(shi),仍然能收到通(tong)過衛星通(tong)訊(xun)方式(shi)(shi)發來的(de)(de)信(xin)息(xi),并且(qie)會(hui)顯(xian)示通(tong)知。
不(bu)過,彭博(bo)社文章還(huan)指出,新 iPhone 可(ke)能(neng)僅包含(han)支持衛星通訊的(de)元(yuan)器件,但并不(bu)一定代表(biao)配套(tao)的(de)功(gong)能(neng)也會隨 iPhone 13 一同上線。這些功(gong)能(neng)的(de)正式(shi)推出,可(ke)能(neng)不(bu)會早于明年。但無論如何,蘋果入(ru)局(ju)低軌衛星已成為(wei)定局(ju)。
高通與衛星通訊全球星一直有著緊密的合作,早在今年二月高通就宣布, 其將在未來的 X65 基帶芯片支援全球(qiu)的n53 頻段,通(tong)過為 n53 提供(gong)全(quan)球 5G 頻段支持。 其他智能手機品牌若想提供支援衛星通訊的機型,須等到 2022 年采用 X65 基帶芯片。
全球星認為其潛在的設備生態系統將顯著擴展。如果蘋果將要在 iPhone 13 上提供衛星通訊功能,預判其極有可能合作的廠商為全球星。
衛星互聯網可使全地球都能通過寬帶連上互聯網終端,解決現有世界上超 30 億人無法使用互聯網,超 70%地理空間未實現互聯網覆蓋的問題。當前,全球通信市場已達到年均萬億美元規模,而網絡覆蓋范圍還不足地球面積的 10%。由于地理因素限制,信號發射塔數量已接近飽和。
衛星互聯網可使全地球都能通過寬帶連上互聯網終端,解決現有世界上超 30 億人無法使用互聯網,超 70%地理空間未實現互聯網覆蓋的問題。當前,全球通信市場已達到年均萬億美元規模,而網絡覆蓋范圍還不足地球面積的 10%。由于地理因素限制,信號發射塔數量已接近飽和,衛星互聯網因其廣覆蓋、低時延、寬帶化、低成本優勢成為未來發展焦點。同時,作為空間通信基礎設施,衛星互聯網的建設也將為后續全球物聯網提供條件保障。
二、市場展(zhan)望,三大驅動(dong)因素
預計 2019 到(dao) 2025 年,全(quan)球衛星(xing)產(chan)業收入至少翻倍(bei)。隨著太空空間探索的逐步深入,國內(nei)外(wai)就衛星(xing)互聯(lian)網紛(fen)紛(fen)展開部署,2019 年全球(qiu)衛(wei)星產業總收(shou)入(ru)為 2860 億美(mei)元,同比(bi)增長 3.20%。預計 2025 年前,衛星互聯網產(chan)值(zhi)可達(da) 5600 億(yi)~8500 億美(mei)元。
市(shi)場潛在用戶或接近 50 億(yi)。衛星互(hu)聯(lian)網的(de)市場規模研判(pan)衛星互(hu)聯(lian)網的(de)目標群體包括(kuo) 41億人次的航空(kong)員工和旅客、3000 萬人次的航海員工和旅客、約占偏遠(yuan)地(di)區(qu) 30 億人口5%~10%(1.5 億~3 億人)的(de)富(fu)裕階層、3 億人次左右戶(hu)外旅行探(tan)險者等。
▲全球衛星產業總收入(億美元)
美國(guo)(guo)發射衛星顆數(shu)未(wei)來(lai)(lai)占比超(chao)九成,中國(guo)(guo)厚積薄發。細(xi)分國(guo)(guo)家來(lai)(lai)看,預計到 2029 年全球將在地球近地軌道部署總計約(yue) 57000 顆低(di)軌(gui)衛星。其中美(mei)國(guo)將部署 50,000 顆占(zhan)比(bi) 87.7%,中(zhong)國將(jiang)加快(kuai)布局,預計到 2019 年部署 1900 顆占(zhan)比 3.3%。
▲2029 年全球近(jin)地(di)軌道衛星布局及占比(顆,%)
1、 國際市場:“數字鴻溝“為主(zhu)要驅動力
數(shu)字(zi)鴻(hong)溝(gou)指在(zai)(zai)信(xin)息時(shi)代工具擁有者(zhe)和未(wei)曾擁有者(zhe)之間(jian)存(cun)在(zai)(zai)的鴻(hong)溝(gou)。數(shu)字(zi)鴻(hong)溝(gou)(DigitalDivide)的概念(nian),最早由美(mei)國學者托(tuo)夫勒(le)在 1990 年(nian)出(chu)版的《權力的轉移》書中提出(chu)。美國國家電(dian)信(xin)(xin)和信(xin)(xin)息管理局(ju)(NTIA)于 1999 年發布(bu)《在網絡中落(luo)伍:定義數字(zi)鴻(hong)溝》報告(gao)中明確。
數(shu)字鴻溝(gou)(gou)所體現(xian)的(de)(de)差(cha)距現(xian)象(xiang),不僅存在于信(xin)(xin)(xin)息(xi)技術的(de)(de)開發領域,也(ye)廣泛存在于信(xin)(xin)(xin)息(xi)技術的(de)(de)應用(yong)領域,并且不著(zhu)痕跡地(di)滲透在人(ren)(ren)們(men)的(de)(de)經濟、政(zheng)治、教育和社會(hui)生活的(de)(de)方方面面。由于對信(xin)(xin)(xin)息(xi)和網(wang)絡技術的(de)(de)擁(yong)有程度、應用(yong)程度以及創新(xin)能(neng)力的(de)(de)差(cha)別,處于鴻溝(gou)(gou)不幸的(de)(de)一邊(bian)成為“信(xin)(xin)(xin)息(xi)窮人(ren)(ren)”,就意味著(zhu)很(hen)(hen)少有機會(hui)參與(yu)到以信(xin)(xin)(xin)息(xi)化為基礎的(de)(de)新(xin)經濟當中,也(ye)很(hen)(hen)少有條件體驗到在線(xian)的(de)(de)教育、培訓、購(gou)物、娛樂和交(jiao)往,其與(yu)“信(xin)(xin)(xin)息(xi)富(fu)人(ren)(ren)”之(zhi)間的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)息(xi)落(luo)差(cha),將導致貧(pin)富(fu)兩極分化趨勢的(de)(de)不斷加大。
全球平均移動寬帶人口普及率 48%,我國占比已達(da)到(dao) 98%,除去中國(guo)后全球平均移動寬帶普(pu)及率(lv)更低,可(ke)見海外數字鴻(hong)溝(gou)凸顯,而衛(wei)星互聯(lian)網是彌(mi)合數字鴻(hong)溝(gou)的最佳手(shou)段。從世界(jie)范(fan)圍(wei)看,衛(wei)星通信(xin)和地面網絡,是解決電信(xin)普(pu)遍服務問題的兩種主要(yao)通達手(shou)段。
過半美國民眾接受并(bing)計劃使用衛(wei)星互聯網服務(wu)。Reviews.org 最近進行的一(yi)項調查(cha)顯(xian)示,超過一(yi)半的美(mei)國人(ren)準備轉向美(mei)國太空探索(suo)技術公司(si) SpaceX 的星(xing)鏈衛(wei)星(xing)互聯(lian)網服務。調查顯示(shi),在不使用衛(wei)星(xing)互聯(lian)網的受訪者中,55%的人表示(shi),如果星(xing)鏈衛星(xing)互聯網(wang)的連(lian)接速度更快,他們會(hui)永久使用它,即使它的價(jia)格(ge)高于目(mu)前的互聯網(wang)服務(wu)提供商。
2、 國內市(shi)場: 萬物(wu)智聯+地(di)緣政治+軌道資源不可(ke)再生(sheng)
2019 年,我國衛星互聯(lian)網市場規模接近 700 億元,預計 2020 年(nian)我國衛星互聯網(wang)市場規模將超(chao)過(guo) 800 億元。當前(qian),中國在軌(gui)衛星數量(liang)位于世界前(qian)列,我國商業(ye)航天市場的逐步(bu)開放,將帶動通信(xin)小衛星研制、火箭(jian)發(fa)射、衛星通信(xin)系統(tong)終端設備與軟件應用市場發(fa)展,中國衛星互(hu)聯網將迎來高(gao)速(su)發(fa)展。
“數字鴻溝”問題在我(wo)國(guo)(guo)已基本通過(guo)“寬(kuan)帶中國(guo)(guo)”戰略解決。自 2013 年“寬帶中國(guo)”戰略實施以來,我國(guo)的寬帶普及程度快速提升。截至 2019 年 6 月,我國固定寬帶用戶達(da)4.35 億,家(jia)庭普及(ji)率 86.1%,人(ren)口普及率 31.1%,其中光纖寬帶(dai)用戶(hu)占比超過 91%,遠(yuan)高(gao)于OECD 國家 26%的(de)平均水平。移動(dong)寬帶人口(kou)普(pu)及率達到 98%,遠高(gao)于全球(qiu)平均水平的(de) 48%,其中(zhong) 4G 用戶滲透率 77.6%,遠高于 47.4%的(de)全球平均水平。
隨著 5G 網絡的發展(zhan),地面物聯網迎來了廣闊的應用前景(jing),但成本制約其進一步發展(zhan)。2025 年全球物聯網連(lian)接(jie)數量(liang)將達到甚至超(chao)過(guo) 270 億(yi)。但受(shou)限于覆蓋能(neng)力及建(jian)設成本(ben),以(yi)互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)、傳統電信網(wang)(wang)、蜂窩網(wang)(wang)絡(luo)等為信息承載體的(de)地面物聯(lian)網(wang)(wang)的(de)發展受(shou)到一(yi)定制(zhi)約。
相對于(yu)地面(mian)物聯(lian)網,衛星(xing)物聯(lian)網在覆蓋(gai)范圍、通信容(rong)量以及網絡(luo)建設(she)等方(fang)面(mian)有明顯(xian)的(de)優勢(shi),尤其是低軌(gui)衛星(xing)星(xing)座(zuo)(zuo)系統(tong)。由(you)低軌(gui)衛星(xing)構成的(de)星(xing)座(zuo)(zuo)系統(tong)能(neng)夠實現對全(quan)球的(de)無縫覆蓋(gai)。新興的(de)低軌(gui)星(xing)座(zuo)(zuo)容(rong)量提(ti)升(sheng)顯(xian)著(zhu),如星(xing)鏈星(xing)座(zuo)(zuo)(4 425 顆衛星)吞吐量可達到 23.7 Tbit/s。此外,低軌(gui)衛星空間組(zu)網不受地(di)面(mian)地(di)形(xing)與(yu)規劃的限制,且在自然災害導致地(di)面(mian)網絡被損壞的情況(kuang)下仍(reng)可正常工作。
擁有上述(shu)優勢的(de)同時,低(di)軌衛星(xing)與終端之(zhi)間的(de)相對高速運動導致終端在網絡中的(de)接(jie)入位置不斷變化,嚴重影(ying)響服務(wu)(wu)的(de)連(lian)續性和可靠性。為了保(bao)障網絡服務(wu)(wu)質量(liang),移動性管(guan)理是面向 6G 衛星物聯網的(de)關(guan)鍵(jian)。
地面(mian)應用端我(wo)們認為低軌衛星互聯(lian)(lian)網(wang)(wang)組網(wang)(wang)完成(cheng)后將有力驅(qu)動以智能汽車產業為代表的大規模(mo)車聯(lian)(lian)網(wang)(wang)市(shi)場行業發展。據中(zhong)國產業信息(xi)網(wang)(wang)披露 2019 年全球汽車產(chan)量達到 9217 6 萬輛(liang) 2020 年產(chan)業受疫(yi)情影響較大產(chan)業數據失真從中長期看 汽車行業仍將(jiang)保持穩(wen)定發(fa)展態勢(shi)預計至 2024 年(nian)全球汽車產量將達到 11 470 萬 。
▲全球汽車(che)產量(liang)預測(萬輛)
▲低(di)軌衛(wei)星互聯網地(di)面(mian)應用增量空間(億美(mei)元(yuan))
以此產量為基數在全球(qiu)汽車產量保持(chi)不變的情況下若汽車產業實現由傳統(tong)汽車向智能汽車的迭代替(ti)換(huan)則低軌衛星(xing)互聯網(wang)地面應用端(duan)將會(hui)帶來 573.35 億美元(yuan)增(zeng)量市場空間。產品單價按(an)照 starlink 終端單價 499 美元臺進行計(ji)算。
國內的(de)天通一(yi)號、北斗系統均可提供衛星物(wu)聯網(wang)服務。鴻雁(yan)、虹(hong)云等低(di)軌星座(zuo)計劃相繼發布,首個“天基物(wu)聯網(wang)”被命名為“行(xing)云工程”,計劃由 80 顆低軌衛星組(zu)成。此外,九天(tian)微星的“瓢蟲系列”7 顆(ke)衛星于 2018 年成功入軌,在野生動物(wu)保護、野外應急救援(yuan)、車輛船(chuan)舶監測、物(wu)流追溯等領(ling)域(yu)開展星座物(wu)聯網驗證。2019 年(nian),北京國(guo)電高科(ke)科(ke)技有限公司(si)研(yan)制的(de)天啟(qi)·滄州號(hao)衛星成功入軌,實現了(le)天啟(qi)物聯網(wang)星座初步組網(wang)運行。
境外衛(wei)星(xing)互(hu)聯網一旦完成(cheng)頻率與軌道(dao)占位(wei),我國將(jiang)可(ke)能面臨被迫關(guan)閉部分或整個網絡(luo)的(de)顛覆(fu)性風(feng)險當(dang)前。隨著美國“星(xing)鏈(lian)”計劃啟動,全(quan)球低軌星(xing)座發(fa)展已全(quan)面進入(ru)競爭提(ti)速(su)期,空間軌道(dao)和(he)頻段(duan)這一不可(ke)再生的(de)戰略資源將(jiang)日(ri)益緊缺。因(yin)此,各(ge)國政(zheng)府力(li)量加速(su)加力(li)介(jie)入(ru):美國軍方多項目并行推進“星(xing)鏈(lian)”計劃星(xing)座開(kai)發(fa)應用、英國政(zheng)府收購(gou)衛(wei)星(xing)運營商(shang) One Web、加拿大政府斥(chi)巨(ju)資扶持本國的(de)電信衛星低軌(gui)公司(Telesat LEO)、俄羅斯(si)利用俄羅斯(si)國家(jia)集團(tuan)(R o s c o s m o s)統籌加快衛星星座建設。
以上舉動充分(fen)說明,各(ge)國已經充分(fen)認識到軌道(dao)頻率資源的(de)重(zhong)要戰略地位(wei),并加大(da)力度爭相搶占。我國目(mu)前僅有 3 顆在軌運(yun)行的低軌寬帶通信衛星(xing),衛星(xing)互聯網(wang)建設已經較為滯后(hou)。
▲我(wo)國(guo)衛星互聯網現狀
另外一個驅動因素是政治不確定性。 2019 年以來(lai)美國(guo)(guo)將多家中國(guo)(guo)機構與公司列入(ru)出口管制“實體(ti)名單”,限制零部件的(de)購買。當前國(guo)(guo)際形勢(shi)日益復(fu)雜,可能為通信衛星的(de)發(fa)展(zhan)帶(dai)來(lai)風(feng)險,因此,我國(guo)(guo)高通量衛星要堅(jian)持向自主可控方向發(fa)展(zhan),包括產業鏈(lian)以及軌道的(de)自主可控。
高(gao)通量衛星是(shi)未來空間網(wang)絡(luo)基礎設(she)施,軟硬件及(ji)管理(li)能(neng)力缺一不可,政治(zhi)的不確定性將給高(gao)通量衛星發展帶來挑戰。產業(ye)鏈上(shang),我(wo)國在電子元器(qi)件、應(ying)用(yong)系統和運(yun)營服務(wu)等領(ling)域能(neng)力有(you)待加強(qiang)。衛星類(lei)型上(shang),我(wo)國 GEO 高通量衛星(xing)經驗相對(dui)豐富,但 LEO/MEO 衛(wei)星星座需要進一步布(bu)局。
全(quan)球航天領(ling)域的投資近年來明顯升(sheng)溫,預計中(zhong)短期內仍將持續增(zeng)長(chang)。類型(xing)上(shang),低(di)軌(gui)衛星的投資將占據(ju)主流。地區上(shang),美國占主導地位,中(zhong)國資本比例小于 10%,仍有上升空間。
▲全球資本(ben)市場對航天產(chan)業的(de)投資
2020 年(nian) 4 月 20 日,國家發改委(wei)首次將(jiang)衛星互(hu)聯(lian)網(wang)和 5G、工業互聯(lian)網(wang)等一(yi)起(qi)列入信息基礎設施,明確(que)了(le)建(jian)設衛(wei)星互聯(lian)網(wang)在(zai)新一(yi)代信息技術演進上的重(zhong)大戰略意義。在(zai) 3GPP RAN 主導的 5G NR(新空口)網(wang)絡(luo)標準中,非地(di)面(mian)網(wang)絡(luo)(NTN)技(ji)術(shu)也將衛星和高空(kong)平臺(tai)作(zuo)為(wei)重要的(de)(de)研(yan)究(jiu)方向,已(yi)經(jing)有眾多參與(yu)方提(ti)交并形成了一系列重要的(de)(de)技(ji)術(shu)報告,并積極推進(jin)相關的(de)(de)技(ji)術(shu)規范制(zhi)定工(gong)作(zuo)。
▲國內(nei)衛星(xing)通信相關(guan)政策及重大(da)部署
三、全球公司盤點
1、國(guo)際公司
銥(Iridium)衛星移動通信。 銥系統是美國 Motorola 公司提出的一種利用低軌道衛星群實現全球衛星移動通信的方案。它是最早提出并被人們所了解的低軌道衛星系統。資金的籌集和技術的開發等方面均進展順利。在技術上 Motorola 的技術人員在實驗室里驗證了所有的論證。并在模擬試驗中取得令人滿意的效果。
銥系統的原始設計是由 77 顆(ke)小型智能衛星,均勻有序地分布(bu)于離(li)地面 785KM 的(de)上空的(de)7 個軌道(dao)平面(mian)上,通(tong)過微波(bo)鏈路(lu)形成全球連接網絡。因(yin)為其與銥(yi)原(yuan)子的外層電(dian)子分布(bu)狀(zhuang)況(kuang)有一(yi)定的類似,故取名為銥(yi)系統。爾后為減少投資強度(du),簡化結(jie)構以及(ji)增強與其他 LEO系統的競爭能力,摩托羅拉公(gong)司將其衛星數降(jiang)低到 66 顆,軌道平面(mian)降至 6 個圓形極(ji)地軌道,每條極(ji)地軌道上的衛星(xing)仍為 11 顆,軌(gui)道高(gao)度改為 765KM,衛星(xing)直徑為(wei) 1.2M,高(gao)度為 2.3M,重量為 386.2KG,壽命為 5 年(最高(gao)為 8 年)。
高(gao)通(tong)入股的全球星(Globalstar)系統。 全球星(Globalstar)系統是美國 LQSS(Loral Qualcomm Satellite Service)公司于1991 年 6 月向美國聯邦通信委員會(FCC)提出低軌道衛星移動通信系統。LQSS 公司是由 Loral 宇航局和 Qualcomm 公司共同組建的一個股份公司。全球星(Globalstar)系統與銥系統在結構設計和技術上均不同。全球星(Globalstar)系統屬于非迂回型,不單獨組網,其作用只是保證全球范圍內任意用戶隨時可以通過該系統接入地面公共網聯合組網,其聯結接口設在關口站。當時全球星(Globalstar)系統已經制定了衛星發射計劃表,計劃在 1997 年底發射 12~16 顆衛星,并于 1998 年發射其他的衛星。
全(quan)球星(Globalstar)系統(tong)的(de)基本設(she)計思想(xiang)是利(li)用 LEO 衛星組成(cheng)一(yi)個連續(xu)覆蓋全球的移(yi)動通(tong)信(xin)衛星系統(tong)(tong)。向世界各地(di)(di)提供話(hua)音、數據或傳真、無線(xian)電定位業務(wu)。它是(shi)作為地(di)(di)面蜂窩移(yi)動通(tong)信(xin)系統(tong)(tong)和其(qi)(qi)他移(yi)動通(tong)信(xin)系統(tong)(tong)的延伸(shen),與(yu)這些系統(tong)(tong)具有(you)互運行性。此(ci)外(wai),它還是(shi)一(yi)個類(lei)似于無繩電話(hua)的無線(xian)電話(hua)系統(tong)(tong),但其(qi)(qi)服務(wu)范圍不(bu)受限制,同一(yi)手持機就(jiu)可(ke)以(yi)在世界上任何(he)的地(di)(di)方(fang)、任何(he)時間與(yu)任何(he)地(di)(di)方(fang)的用戶(hu)建立可(ke)靠、迅速、經濟的通(tong)信(xin)聯絡。全球星(Globalstar)系統采(cai)用低成本、高可靠的(de)系統設計,一個關口站只需要 35 萬(wan)美元(yuan)。
手持(chi)機(ji)的(de)價(jia)格只相當于(yu)目前(qian)廣(guang)泛使用的(de)蜂(feng)窩(wo)手機(ji)的(de)價(jia)格,故其服(fu)務(wu)對(dui)象更適(shi)合(he)為邊遠地區蜂(feng)窩(wo)電話用戶(hu)、漫游用戶(hu)、外(wai)國旅行者(zhe),以(yi)及希望(wang)低成本擴充通信的(de)國家(jia)和政府通信網和專用網。按(an)目前(qian)全球星(Globalstar)系(xi)統合作伙伴的(de)分布情況來看,它可(ke)以(yi)為 33 個國家提供服務,其中(zhong)包括 14 個歐洲國家(jia),8 個亞洲國家(jia),6 個美洲國家以及其他(ta)地(di)區的 5個國家(jia)。
傳(chuan)統衛星服(fu)務巨頭(tou) SES、Intelsat、Eutelsat。 其中SES 2018 年(nian)銷售額約 24 億美元(yuan),Intelsat 22 億美元,Eutelsat16.2 億美元。目(mu)前,“三(san)巨頭”都已啟動了自己的高通(tong)量衛星計劃(hua),為市場提供更大容量、更快的速率,提升原(yuan)有網絡服務質(zhi)量。
▲傳統衛星供應商業務概覽
Eutelsat 于 2010 年發射了第一顆 Ka 頻段高(gao)通量衛星,擁有 90Gbps 容(rong)量,并可提(ti)供50Mbps 下(xia)行速率與 6Mbps 上行速率。公司計劃(hua)于 2021 年發射下一代 VHTS 高通量(liang)衛(wei)星,為歐洲(zhou)區域(yu)的固(gu)定寬帶(dai)連接(jie)和機載連接(jie)提供 500Gbps 容量的 Ka 頻段服務。
Intelsat 自(zi) 2016 年起啟動(dong)“Intelsat EpicNG”計(ji)劃,已于 2018 年 10 月完成了由 6 顆GEO 衛星組成的高通量(liang)衛星星座,實現全球(qiu)覆蓋,單顆衛星可提供(gong) 25-60Gbps 容量。在設計上,IntelsatEpicNG 主(zhu)要面(mian)向運營商,提供固(gu)定(ding)流量速(su)率(lv)服務,而非(fei)面(mian)向消費者級的寬帶(dai)應用。
SES 于 2016 年(nian) 8 月收購(gou) O3b,將其 12 顆 MEO 高通量衛星并入(ru)網內,未來(lai)計劃用(yong) 27 顆MEO 高(gao)通(tong)量衛星組成星座群。同時 SES 自 2017 年起發射 GEO 高通量(liang)衛(wei)星,目前已有 3顆在軌。通過 MEO 與 GEO 高通量衛(wei)星的復合組網,SES 可(ke)以提供低(di)延時、廣(guang)覆蓋的(de)衛星通信。系統覆蓋全(quan)球 99.9%的區(qu)域,單波(bo)束(shu)可(ke)以達到 1Gbps 容(rong)量與 150ms 以(yi)下的延(yan)時。
新進入者:SpaceX,OneWeb,Amazon。隨著低軌星座的成本大大降低,高科技企業紛紛通過 LEO 高通量(liang)衛(wei)星(xing)進入市場,在實(shi)現(xian)全球互聯網(wang)覆蓋的(de)(de)同時,服(fu)務(wu)于各領(ling)域的(de)(de)創新應(ying)用。典(dian)型的(de)(de)新進入者包括: SpaceX,OneWeb,Amazon。
SpaceX 的(de) 2015 年提出的的 Starlink 星鏈項(xiang)目(mu)計劃于 2025 年完(wan)成 12,000 顆(ke)低軌衛星的部署,其中第二階段發射 7,518 顆(ke) VLEO 衛星運行在不超過 346km 的超(chao)低(di)軌(gui)道,時(shi)延比LEO 衛星(xing)更低。星(xing)鏈項(xiang)目被視作為(wei)(wei)未(wei)來(lai)特斯拉等車企實現(xian)高級自動駕(jia)駛大(da)規模落地(di)的鋪路。目前(qian),特斯拉已為(wei)(wei)旗下車型配(pei)備了必須的硬件,僅需通過(guo)軟件升級即可在未(wei)來(lai)實現(xian)完全自動駕(jia)駛。據測算,自動駕(jia)駛的數據傳(chuan)輸(shu)量約為(wei)(wei) 40TB/小(xiao)時。未來(lai)特斯拉可以通過SpaceX 的寬帶(dai)網絡(luo)安全傳輸(shu)、管理自動駕駛的海(hai)量(liang)數據。
OneWeb 獲(huo)得了空客、高(gao)通、維珍集團(tuan)等公(gong)司的投資,計劃發射(she)約 650 顆 LEO 衛星與1,280 顆(ke) MEO 衛星,在 2022 年初步建成低軌衛星系(xi)統(tong),并在 2027 年實(shi)現全球覆蓋。其衛星(xing)服(fu)務的應(ying)用場(chang)景包括應(ying)急(ji)救援(yuan)、空中(zhong)與海上移動(dong)通信、車載蜂窩網(wang)絡,并且(qie)可以用低成本的用戶終(zhong)端普及(ji)網(wang)絡接入,實(shi)現農村及(ji)偏遠(yuan)地區(qu)覆蓋。同時,OneWeb 與空客合作,共同開發飛行中(zhong)的 5G 應用,未來的第(di)二(er)代(dai)星(xing)座有望(wang)將速率進一步提升至 2.5Gb/s。
科(ke)技巨頭(tou)亞馬遜(xun) Kuiper 項(xiang)目計劃在未來發射(she) 3,236 顆 LEO 衛星,此項目(mu)旨在為數千(qian)萬缺乏基本寬帶互聯(lian)網接入的(de)人提供高(gao)速(su)、低時延的(de)互聯(lian)網服(fu)務(wu)。同時,LEO 星座(zuo)可以為亞馬遜 AWS 云服務垂直(zhi)整(zheng)合產業鏈(lian)。目(mu)前亞馬遜(xun) AWS 已提供地面基站服(fu)務,為客戶提供衛星(xing)通信、AWS 云服務(wu)(wu)接入(ru)、數據(ju)處理、運營優化等服務(wu)(wu)。未來隨著(zhu) Kuiper 衛(wei)(wei)星(xing)組網的(de)建成,亞馬遜可以擁(yong)有(you)自主可控的(de)衛(wei)(wei)星(xing)資源,為各行各業的(de)通信衛(wei)(wei)星(xing)應用提供(gong)一站式解決(jue)方案(an)。
2、 國內公司:中國星網集團成立+民營初創型公司百花齊放
中國衛星(xing)市場(chang)在過去幾乎(hu)是國家包辦,市場(chang)力量非常微弱。在衛星(xing)與火箭制造的極高壁壘下,資金投入(ru)大、開發(fa)(fa)周期(qi)長,都(dou)是讓社會資本望而卻步的原因。但隨著(zhu)衛星(xing)開發(fa)(fa)模式(shi)、發(fa)(fa)射模式(shi)的改變,衛星(xing)的入(ru)門成本得到了(le)大幅降(jiang)(jiang)低,從數十億級別(bie)降(jiang)(jiang)到了(le)千萬(wan)級別(bie),供給側(ce)迎來了(le)利好。
而在需求側(ce)(ce),通(tong)(tong)信衛(wei)星在未(wei)來(lai)將緊密地與信息化社會相連,帶(dai)來(lai)的(de)(de)(de)(de)商機(ji)遠遠高于傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)廣播(bo)通(tong)(tong)信應(ying)用,數據(ju)傳(chuan)輸業(ye)務、天(tian)基互聯網等新機(ji)會創(chuang)造了(le)廣闊的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)需求。因(yin)此,隨(sui)著供需兩側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)推動,將會有更多的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)力(li)量進入到高通(tong)(tong)量衛(wei)星領域,不僅帶(dai)來(lai)資(zi)本,也帶(dai)來(lai)新的(de)(de)(de)(de)發展思路與新的(de)(de)(de)(de)業(ye)務模式(shi)。
我國(guo)低(di)軌衛星(xing)互(hu)聯星(xing)座呈現百花齊放的(de)態勢,既包(bao)括大型(xing)央企(qi)亦包(bao)括民營初(chu)創(chuang)型(xing)公(gong)司。目前,從事商業航(hang)天的(de)初(chu)創(chuang)型(xing)公(gong)司有(you)近 20 個。另外,根據公(gong)開消息,我(wo)國衛(wei)星互聯(lian)網國家(jia)隊(dui)——中國衛(wei)星網絡通信集(ji)團公(gong)司(si)正(zheng)在(zai)籌備(bei)中。
低(di)軌(gui)通信(xin)衛(wei)星(xing)星(xing)座實現全球(qiu)覆蓋,可為全球(qiu)用(yong)戶提供(gong)低(di)延(yan)時、高(gao)帶寬、全球(qiu)無縫覆蓋、靈活便捷的互(hu)聯網接入(ru)服務。多家企業提出了建設低(di)軌(gui)通信(xin)衛(wei)星(xing)星(xing)座,包括“鴻雁(yan)”星(xing)座、“虹云”工程(cheng)等。
2020 年 1 月(yue),銀河航(hang)天首發星(xing)發射成功(gong),這是我(wo)國首顆由商業(ye)航(hang)天公司研制的低軌寬(kuan)帶(dai)(dai)通(tong)信衛星(xing),可通(tong)過衛星(xing)終端為用戶提供寬(kuan)帶(dai)(dai)通(tong)信服務。5 月(yue),中國(guo)航天科(ke)工集團(tuan)有限公(gong)司天基(ji)物聯網星座(zuo)的首(shou)發星行云二號 01、02 星(xing)發射升空。上海歐科微航(hang)天科技(ji)有限公(gong)司打造低軌通信衛星(xing)星(xing)座“翔云(yun)”,為行業用戶提供(gong)天基物聯(lian)服務。
吉利集團也于近年開始(shi)布局衛星互聯(lian)網,2020 年與中國(guo)移動等(deng)多家公司(si)簽署(shu)戰略合(he)(he)作協議,共同推(tui)進低軌(gui)衛星通信、自動駕(jia)駛等(deng)領域合(he)(he)作,并為(wei)全球(qiu)客(ke)戶提供航天信息與通信基礎(chu)設(she)施(shi)和應用方案。北京國(guo)電高科科技有限公司(si)建設(she)運營的(de)物聯(lian)網(wang)星座“天啟”星座已有多顆(ke)業務(wu)衛星在軌(gui),服務(wu)于全球(qiu)物聯(lian)網(wang)數據業務(wu),支持物聯(lian)網(wang)向海洋、沙漠、森林等(deng)區域延(yan)伸,助力萬物互聯(lian)。
1、中國衛星網絡集團有限公司
2021年 4 月 29 日,經國(guo)(guo)務(wu)(wu)院批準(zhun),公(gong)司由國(guo)(guo)務(wu)(wu)院國(guo)(guo)有資產(chan)監(jian)(jian)督(du)管(guan)理(li)委(wei)員(yuan)會(hui)代表國(guo)(guo)務(wu)(wu)院履行(xing)出(chu)資人(ren)職(zhi)責,列入國(guo)(guo)務(wu)(wu)院國(guo)(guo)有資產(chan)監(jian)(jian)督(du)管(guan)理(li)委(wei)員(yuan)會(hui)履行(xing)出(chu)資人(ren)職(zhi)責的(de)企業(ye)名單。公(gong)司業(ye)務(wu)(wu)涉及衛星互(hu)(hu)聯網的(de)論證設計(ji)、研究試驗(yan)、工(gong)程(cheng)建(jian)設、工(gong)程(cheng)服(fu)務(wu)(wu)、運(yun)行(xing)控制(zhi)、運(yun)營管(guan)理(li)等多(duo)個領域。同時(shi),衛星互(hu)(hu)聯網系統軟(ruan)硬件(jian)和系統衍(yan)生產(chan)品的(de)標準(zhun)制(zhi)定、檢測鑒定、產(chan)品認證、網絡與信息安全、系統防護及相關技術(shu)服(fu)務(wu)(wu)也將(jiang)由公(gong)司作為(wei)主要(yao)責任(ren)人(ren),預計(ji)公(gong)司將(jiang)成為(wei)我國(guo)(guo)商業(ye)衛星發射主要(yao)承(cheng)包單位(wei)。
2、航天科工:“虹云工程“協同 “行云工程”實現星座構,打造天基物聯網
1999 年,中國航天機電集團公司成立(li),2001 年正(zheng)式更名為中國航天科工集團公司。2017年,航天科工完成改(gai)制(zhi),由(you)全民(min)所有制(zhi)改(gai)制(zhi)為(wei)國(guo)有獨資(zi)公(gong)(gong)司(si),名字變更為(wei)中國(guo)航天科工集團有限公(gong)(gong)司(si),為(wei)世界(jie) 500 強(qiang)企業之一。
在低(di)軌衛星領域,航天科工(gong)提出“虹(hong)(hong)云工(gong)程(cheng)(cheng)”。“虹(hong)(hong)云工(gong)程(cheng)(cheng)”是我國首(shou)次提出建立基于小衛(wei)星的低軌寬帶(dai)互(hu)聯網接(jie)入(ru)系統。“虹云工程”預計將一共發(fa)射 156 顆衛星(xing),最終將(jiang)構建一個覆蓋全(quan)球的低軌(gui) Ka 寬帶通信衛星系統,以天(tian)基(ji)互聯網接入能力(li)為基(ji)礎,融(rong)合低軌導航增(zeng)強、多樣化遙感(gan),實現通、導、遙的信息一體化。“虹云工(gong)程(cheng)”將(jiang)分三個階段,2018年已發射第(di)一顆技術驗證星;到 2020 年末,將發(fa)射 4 顆業務(wu)試驗星,使用戶進行(xing)初步業務(wu)體(ti)驗;到(dao)“十四(si)五”中期,則將實現全部 156 顆(ke)衛星(xing)組網(wang)運(yun)行(xing),完成業務星(xing)座構建(jian)。2018 年 12 月發射的工程首(shou)星(xing)“武(wu)漢(han)號”是(shi)我(wo)國首(shou)顆低軌(gui)寬(kuan)帶通信技(ji)術驗證(zheng)衛(wei)星(xing),搭(da)載通信主載荷(he)、光譜測溫(wen)儀(yi)和 3S 載荷(he),后續將以“武漢號(hao)”為基礎,開展低軌天(tian)基互聯網試(shi)驗與應(ying)用示范。
3、航天科技(ji):“鴻雁星座”預計在 2022 年建成并投入運營
?航天科技集團公司于 1999 年正式成立,2013 年,中國航天科技集團設立董事會。2017年,航天科技完成了公司制改制,由全民所有制企業改制為國有獨資公司,企業名稱變更為中國航天科技集團有限公司。航天科技為世界 500 強企業之一。在低軌衛星領域,航天科技將運營低軌通信衛星項目“鴻雁星座”。“鴻雁星座”將由 300 多顆低軌小衛星及全球業務處理中心組成,具備全天候、全時段及復雜地形條件下的實時全球雙向通信能力,實現“溝通連接萬物、全球永不失聯”。“鴻雁”一期將由 60 顆核心骨干衛星組成,主要實現全球移動通信、物聯網、導航增強、航空監視等功能,預計于 2022 年建成并投入運營;二期則將實現全球任意地點的互聯網接入,預計于 2025 年完成建設。
2018 年12 月,航天科技已發射了“鴻雁星座”首顆實驗衛星“重慶號”。這顆實驗星配置有 L/Ka頻段通信載荷、導航增強載荷、航空件事載荷,將實現“鴻雁星座”關鍵技術在軌試驗。航天科技擁有 8 個大型科研生產聯合體、11 家專業公司和 13 家上市公司,科研生產基地遍及北京、上海、西安、深圳、香港等地。目前,航天科技擁有“實踐十三號”高通量衛星。航天科技于 2018 年在重慶成立東方紅衛星移動通信有限公司,由該公司負責建設與運營“ 鴻雁星座”這一低軌衛星項目。
4、銀河航天:2020 年 1 月成功發射首發衛星
銀河航天成立于(yu) 2018 年,為國內(nei)民(min)營商業(ye)航(hang)天的(de)獨角獸企(qi)業(ye),,計劃(hua)發射上千(qian)顆低(di)軌 5G通信衛星,在(zai) 1200 km 的(de)近地軌(gui)道組成星(xing)座網(wang)絡,讓用戶可以高速(su)靈(ling)活地接入 5G 網絡。 2020 年 1 月完成(cheng)首顆(ke) 200 kg 量級衛星(xing)發射并進入(ru)預定軌道(dao),為(wei)我國首顆低軌寬帶 5G 衛星(xing)。其公司研發人員(yuan)由(you)航天(tian)、互(hu)聯網、通(tong)信或電信以及工(gong)業生產(chan)等四大塊組成,與Starlink 項目人員結構(gou)安排類似。
2020 年 1 月 16 日銀河(he)航天成功(gong)(gong)發(fa)射首發(fa)星(xing)(xing),該(gai)衛(wei)星(xing)(xing)是一顆(ke)低軌寬帶通(tong)信(xin)(xin)衛(wei)星(xing)(xing)。目前,該(gai)星(xing)(xing)已成功(gong)(gong)開展(zhan)了(le)近一年的(de)星(xing)(xing)地通(tong)信(xin)(xin)聯試(shi)(shi)(shi),完(wan)成了(le)信(xin)(xin)關站信(xin)(xin)標跟(gen)蹤對比測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)、衛(wei)星(xing)(xing)信(xin)(xin)道特(te)性測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)、通(tong)信(xin)(xin)業務(wu)呼叫流(liu)程以及(ji)相關的(de)通(tong)信(xin)(xin)性能(neng)驗證(zheng)(zheng)等一系(xi)列測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)用例,同時基于信(xin)(xin)關站和衛(wei)星(xing)(xing)用戶波束的(de)覆(fu)蓋范圍(wei),開展(zhan)場景場地適應性測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi),驗證(zheng)(zheng)了(le)低軌寬帶衛(wei)星(xing)(xing)的(de)通(tong)信(xin)(xin)能(neng)力,探索出一套行之有效的(de)低軌衛(wei)星(xing)(xing)通(tong)信(xin)(xin)系(xi)統測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)方法(fa),為后續低軌衛(wei)星(xing)(xing)座的(de)建(jian)設提供了(le)有力的(de)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)數據支撐。
5、 九天微(wei)星:已形成從(cong)衛星設計研制、通信系(xi)統到行業應用(yong)的商業閉環
北京九天微星科技發展(zhan)有限公(gong)司于 2015 年 6 月成立,目前已形成從衛星設計研制(zhi)、通信系統到(dao)行(xing)業應(ying)用的商業閉環(huan),并開發出針(zhen)對衛星通信、LTE、NB-IOT 的物聯網(wang)終端,還(huan)計(ji)劃于 2022 年完(wan)成(cheng) 72 顆物聯(lian)網衛星在全球的部署。九天微星的應用重點領(ling)域是航天教育業務(wu)以及衛星物聯(lian)網業務(wu)。
2017 年 8 月(yue)九天(tian)微星(xing)計劃實(shi)施,發射了(le) 72 顆低軌衛星(xing),組建物(wu)聯網星(xing)座。2018 年 2 月,教育共享衛星“少年星一號”成功(gong)發射,負責無(wu)線電存儲及(ji)轉發,并進行空間成像試驗等活動。同年 12 月瓢蟲(chong)系列 7 顆衛(wei)星成功發射,并將在野生動物(wu)保護、野外應急救援等領域開展(zhan)物(wu)聯網系統(tong)級驗證,為后續(xu)服務行業客戶奠定基(ji)礎。
智東西認為, 回顧(gu)歷史,衛星(xing)互聯網(wang)并(bing)不是(shi)一個(ge)新概念,衛星(xing)通信(xin)和(he)(he)地面通信(xin)的競爭和(he)(he)合作(zuo) 的格局(ju)(ju)長久存在,并(bing)且還將延續。當前入(ru)局(ju)(ju)衛星(xing)互聯網(wang)的公司眾(zhong)多,競爭生(sheng) 激烈。而(er)最(zui)大(da)兩個(ge)公司StarLink 和(he)(he) OneWeb 多次成功(gong)升星(xing),也讓我(wo)們(men)看(kan)到全球性衛星(xing)互聯網(wang)星(xing)座建成的曙光。而(er)我(wo)國(guo)衛星(xing)互聯網(wang)的建設也已經(jing)到了一個(ge)力所能及且刻不容(rong)緩的階段,未來我(wo)國(guo)也會誕生(sheng)1-2 家 Space X 和(he)(he) OneWeb 級別的航天公司。