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卫星首次纳入“新基建” 卫星互联网开启太空经济新“风口”

2020-08-18 11:35:29    来源:人民网

今年4月,卫星互联网被国家发改委划定为“新基建”信息基础设施之一。业界认为,这标志着2020年成为我国卫星互联网建设元年,并预计其将成为贯穿“十四五”的重要投资阵地。

通信网络,向“上”延伸

卫星互联网顾名思义,就是靠卫星来提供互联网服务。一般来讲,地面网络通信主要依靠基站,而卫星互联网则是基于卫星接入互联网,是卫星通信与互联网相结合的产物,也是信息通信网络从平面到立体的重要拓展。

“好比将地面的基站搬到了太空中,每一颗卫星就是一个移动的基站。”中国航天科技集团五院全球低轨卫星移动通信与空间互联网系统中心副主任黄华用这样一个通俗的比喻形象阐释了卫星互联网的概念。

卫星互联网是当前全球的关注热点。自2015年“星链”计划提出以来,全球兴起一波低轨星座建设高潮,亚马逊、三星、波音等巨头分别发布自己的星座计划,软银等风险投资机构也通过投资OneWeb参与其中。然而放眼全球,“卫星互联网”迄今还处于建设初期,由于建设难度高、耗资巨大,更多的项目仍停留在概念阶段。

卫星互联网的特性,导致了其颇高的建设门槛。一般来说,卫星按照轨道高度主要分为低轨、中轨、高轨三类。其中低轨卫星具有传输时延小、链路损耗低、发射灵活、整体制造成本低等优势,成为卫星互联网组网的首选形式。

然而低轨卫星也存在生命周期较短的弊端。它们的寿命一般在3-7年之间,平均为5年。当星座开启组网的那一刹那,天上的卫星就开始折旧了。因此为了尽快实现整网的服务能力,就必须在尽可能短的时间内把所有的卫星都发射升空,这需要巨量的资金、稳定的技术,以及发射资源的支持。

值得关注的是,卫星互联网建设的火热,将促使全球进入卫星密集发射的阶段。数据显示,目前全球已经发布的星座计划超过28个,计划发射卫星数量超过2万颗。其中,“以量取胜”的卫星互联网星座占据了较大比例。

因此,在卫星互联网加快建设的同时,低轨卫星轨道和频谱资源的稀缺性也愈发突出。赛迪顾问物联网产业研究中心发布的《“新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书》预计,到2029年,近地轨道可用空间将所剩无几。

“风口”开启,蓄势待发

根据测算,地球近地轨道可容纳约6万颗卫星,而低轨卫星所主要采用的Ku及Ka通信频段资源也逐渐趋于饱和状态。空间轨道和频段作为能够满足通信卫星正常运行的先决条件,已经成为各国卫星企业争相抢占的重点资源。

在这一过程中,作为航天大国的中国亦不甘落后。早在2017年底到2018年之间,我国就发布了多个通信卫星星座项目,典型代表有国家队牵头的“鸿雁”和“虹云”“行云”计划等。

然而这些计划目前已发射的多为试验星,尚未实现组网。具体来说,中国航天科技集团2018年初提出的“鸿雁”星座建设计划,由300颗宽带通信卫星组成,可实现全球任意地点的互联网接入,首发星于2018年底成功发射;航天科工集团的“虹云”工程也计划发射156颗卫星,到“十四五”中期完成天地融合系统建设,具备面向个人用户和特殊用户开展车载、船载、机载等多模式应用的条件,首发技术验证卫星于2018年底被送入轨道;“行云”工程则计划发射80颗小卫星,打造覆盖全球的天基物联网。

长期以来,商业公司较少参与我国航天工程项目,这也导致卫星互联网建设时,可选择的供应链厂商较少,成本较高。企查查数据显示,目前国内卫星制造相关企业数量稀少,在业存续数量不足30家,其中14家注册地在北京,占总体的50%。

此次“卫星互联网”明确纳入“新基建”中,可以清晰地预见,卫星制造产业将率先迎来风口,特别是民营卫星制造厂商,如果抓住机遇将有望成为“卫星互联网”星座建设中的重要供应商。

市场已经有所行动,多个民营航天企业迅速瞄准“卫星互联网”精准发力。今年5月,九天微星宣布完成2.7亿元B轮融资,支持其在河北唐山和四川宜宾分别建设互联网卫星平台、载荷自动化产线。年初发射了中国首颗通信能力达到16Gbps的低轨宽带通信卫星的银河航天,7月也与南通市经济技术开发区签署协议,计划在当地建设日均产能超过一颗的“卫星超级工厂”。

近年来,我国加快商业航天发展,航天领域正在逐步向民营企业加快开放,再加之近期“新基建”的导向作用,卫星互联网正成为市场上的新“风口”之一。

企查查数据显示,今年上半年卫星通信相关企业新注册量已达1449家,已经超过2019年整年注册量,是2019年同期的2.7倍。

市场预计,中国的卫星互联网产业正处于爆发前夜。据国泰君安证券相关研究测算,未来10年国内低轨卫星系统中卫星规模有望达到3000-6000颗的水平,2030年,中国卫星互联网总体市场可达到千亿规模。

未来已来,6G不远

近年来,在国家新旧动能转换阶段,“新基建”成为拉动经济增长的重要手段之一。卫星互联网的建设,也因此具有多重重要意义。这不单在于它提供了另外一种互联网接入方式,弥补地面通信覆盖的不足,使得如偏远地区、高空飞机上也可获得不间断的网络服务;更重要的是它将为实现如物联网、车联网、专网等场景下的“未来应用”提供基础;同时,它还可以带动更大范围内的商业航天产业蓬勃发展。

“国家将卫星互联网纳入新基建,无疑将加速整个产业链上下游的发展,对助力5G网络建设、培育数字太空经济具有重要意义。”银河航天合伙人、副总裁刘畅表示,5G的建设以及未来需要解决泛在通信的6G建设都对卫星互联网提出了迫切需求。

她表示,由于卫星通信服务区域广,且不受地球表面地理环境影响,以低轨宽带通信卫星为代表的“卫星互联网”不仅将有望成为全球通信系统的关键组成部分,成为5G乃至6G时代实现全球网络覆盖的重要解决方案,还有望成为航天、通信、互联网产业融合发展的重要趋势和战略制高点。

业内人士分析,就发展阶段来说,卫星互联网已经经历了与地面通信网络竞争阶段、对地面通信网络补充阶段,正在逐步走向与地面通信网络融合的新阶段,成为新一代信息基础设施的重要组成部分。

记者了解到,就在卫星通信与5G加速融合的同时,6G的前瞻性研究已经开启。ITU、CNDP等国际标准化组织明确提出了卫星接入是移动通讯的介入手段之一,未来6G标准工作中预计一半是空天地一体化内容。

不同于5G仍是地面移动通信,6G将着力解决海陆空天覆盖等地域受限的问题,拓展网络在人类生活环境空间方面的广度和深度,进一步向空天地海一体化延伸。建成后,将实现全球无缝覆盖,形成人、事、物全面关联的互联网。

麦肯锡预测,2025年前,全球卫星互联网产值可达5600亿-8500亿美元。未来,卫星互联网不仅有望成为5G乃至6G时代实现全球网络覆盖的重要解决方案,也将是航天、通信、互联网等产业融合发展的重要趋势和战略制高点。

展望未来,6G技术或将使人类通信区域从平面拓展至空间,中低轨卫星星座与地面网络深度融合,将在未来网络演进中不断成熟,形成天、空、地一体化网络。这便是卫星互联网建设的远景蓝图。

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