今年4月,,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)被國家發(fā)改委劃定為“新基建”信息基礎設施之一,。業(yè)界認為,這標志著2020年成為我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設元年,,并預計其將成為貫穿“十四五”的重要投資陣地,。
通信網(wǎng)絡,向“上”延伸
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)顧名思義,,就是靠衛(wèi)星來提供互聯(lián)網(wǎng)服務,。一般來講,地面網(wǎng)絡通信主要依靠基站,,而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)則是基于衛(wèi)星接入互聯(lián)網(wǎng),,是衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)相結合的產(chǎn)物,也是信息通信網(wǎng)絡從平面到立體的重要拓展,。
“好比將地面的基站搬到了太空中,,每一顆衛(wèi)星就是一個移動的基站?!敝袊教炜萍技瘓F五院全球低軌衛(wèi)星移動通信與空間互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中心副主任黃華用這樣一個通俗的比喻形象闡釋了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的概念,。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是當前全球的關注熱點。自2015年“星鏈”計劃提出以來,全球興起一波低軌星座建設高潮,,亞馬遜,、三星、波音等巨頭分別發(fā)布自己的星座計劃,,軟銀等風險投資機構也通過投資OneWeb參與其中,。然而放眼全球,“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”迄今還處于建設初期,,由于建設難度高,、耗資巨大,更多的項目仍停留在概念階段,。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的特性,,導致了其頗高的建設門檻。一般來說,,衛(wèi)星按照軌道高度主要分為低軌,、中軌、高軌三類,。其中低軌衛(wèi)星具有傳輸時延小,、鏈路損耗低、發(fā)射靈活,、整體制造成本低等優(yōu)勢,,成為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)的首選形式。
然而低軌衛(wèi)星也存在生命周期較短的弊端,。它們的壽命一般在3-7年之間,,平均為5年。當星座開啟組網(wǎng)的那一剎那,,天上的衛(wèi)星就開始折舊了,。因此為了盡快實現(xiàn)整網(wǎng)的服務能力,就必須在盡可能短的時間內把所有的衛(wèi)星都發(fā)射升空,,這需要巨量的資金,、穩(wěn)定的技術,以及發(fā)射資源的支持,。
值得關注的是,,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設的火熱,將促使全球進入衛(wèi)星密集發(fā)射的階段,。數(shù)據(jù)顯示,,目前全球已經(jīng)發(fā)布的星座計劃超過28個,計劃發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量超過2萬顆,。其中,,“以量取勝”的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座占據(jù)了較大比例。
因此,在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)加快建設的同時,,低軌衛(wèi)星軌道和頻譜資源的稀缺性也愈發(fā)突出,。賽迪顧問物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《“新基建”之中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究白皮書》預計,到2029年,,近地軌道可用空間將所剩無幾,。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)示意圖(圖片來源:人民日報)
“風口”開啟,蓄勢待發(fā)
根據(jù)測算,,地球近地軌道可容納約6萬顆衛(wèi)星,,而低軌衛(wèi)星所主要采用的Ku及Ka通信頻段資源也逐漸趨于飽和狀態(tài)??臻g軌道和頻段作為能夠滿足通信衛(wèi)星正常運行的先決條件,,已經(jīng)成為各國衛(wèi)星企業(yè)爭相搶占的重點資源。
在這一過程中,,作為航天大國的中國亦不甘落后,。早在2017年底到2018年之間,我國就發(fā)布了多個通信衛(wèi)星星座項目,,典型代表有國家隊牽頭的“鴻雁”和“虹云”“行云”計劃等,。
然而這些計劃目前已發(fā)射的多為試驗星,尚未實現(xiàn)組網(wǎng),。具體來說,,中國航天科技集團2018年初提出的“鴻雁”星座建設計劃,由300顆寬帶通信衛(wèi)星組成,,可實現(xiàn)全球任意地點的互聯(lián)網(wǎng)接入,,首發(fā)星于2018年底成功發(fā)射;航天科工集團的“虹云”工程也計劃發(fā)射156顆衛(wèi)星,,到“十四五”中期完成天地融合系統(tǒng)建設,,具備面向個人用戶和特殊用戶開展車載,、船載,、機載等多模式應用的條件,首發(fā)技術驗證衛(wèi)星于2018年底被送入軌道,;“行云”工程則計劃發(fā)射80顆小衛(wèi)星,,打造覆蓋全球的天基物聯(lián)網(wǎng)。
2018年12月29日,,我國商業(yè)航天“鴻雁”星座首星發(fā)射,。(周子璽 攝)
長期以來,商業(yè)公司較少參與我國航天工程項目,,這也導致衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設時,,可選擇的供應鏈廠商較少,成本較高。企查查數(shù)據(jù)顯示,,目前國內衛(wèi)星制造相關企業(yè)數(shù)量稀少,,在業(yè)存續(xù)數(shù)量不足30家,其中14家注冊地在北京,,占總體的50%,。
此次“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”明確納入“新基建”中,可以清晰地預見,,衛(wèi)星制造產(chǎn)業(yè)將率先迎來風口,,特別是民營衛(wèi)星制造廠商,如果抓住機遇將有望成為“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”星座建設中的重要供應商,。
九天微星衛(wèi)星工廠概念圖(受訪者供圖)
市場已經(jīng)有所行動,,多個民營航天企業(yè)迅速瞄準“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”精準發(fā)力。今年5月,,九天微星宣布完成2.7億元B輪融資,,支持其在河北唐山和四川宜賓分別建設互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星平臺、載荷自動化產(chǎn)線,。年初發(fā)射了中國首顆通信能力達到16Gbps的低軌寬帶通信衛(wèi)星的銀河航天,,7月也與南通市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)簽署協(xié)議,計劃在當?shù)亟ㄔO日均產(chǎn)能超過一顆的“衛(wèi)星超級工廠”,。
銀河航天衛(wèi)星超級工廠概念圖(受訪者供圖)
近年來,,我國加快商業(yè)航天發(fā)展,航天領域正在逐步向民營企業(yè)加快開放,,再加之近期“新基建”的導向作用,,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正成為市場上的新“風口”之一。
企查查數(shù)據(jù)顯示,,今年上半年衛(wèi)星通信相關企業(yè)新注冊量已達1449家,,已經(jīng)超過2019年整年注冊量,是2019年同期的2.7倍,。
市場預計,,中國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正處于爆發(fā)前夜。據(jù)國泰君安證券相關研究測算,,未來10年國內低軌衛(wèi)星系統(tǒng)中衛(wèi)星規(guī)模有望達到3000-6000顆的水平,,2030年,中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)總體市場可達到千億規(guī)模,。
未來已來,,6G不遠
近年來,在國家新舊動能轉換階段,,“新基建”成為拉動經(jīng)濟增長的重要手段之一,。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設,,也因此具有多重重要意義。這不單在于它提供了另外一種互聯(lián)網(wǎng)接入方式,,彌補地面通信覆蓋的不足,,使得如偏遠地區(qū)、高空飛機上也可獲得不間斷的網(wǎng)絡服務,;更重要的是它將為實現(xiàn)如物聯(lián)網(wǎng),、車聯(lián)網(wǎng)、專網(wǎng)等場景下的“未來應用”提供基礎,;同時,,它還可以帶動更大范圍內的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。
“國家將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建,,無疑將加速整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游的發(fā)展,,對助力5G網(wǎng)絡建設、培育數(shù)字太空經(jīng)濟具有重要意義,?!便y河航天合伙人、副總裁劉暢表示,,5G的建設以及未來需要解決泛在通信的6G建設都對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提出了迫切需求,。
她表示,由于衛(wèi)星通信服務區(qū)域廣,,且不受地球表面地理環(huán)境影響,,以低軌寬帶通信衛(wèi)星為代表的“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”不僅將有望成為全球通信系統(tǒng)的關鍵組成部分,成為5G乃至6G時代實現(xiàn)全球網(wǎng)絡覆蓋的重要解決方案,,還有望成為航天,、通信、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的重要趨勢和戰(zhàn)略制高點,。
業(yè)內人士分析,,就發(fā)展階段來說,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)經(jīng)歷了與地面通信網(wǎng)絡競爭階段,、對地面通信網(wǎng)絡補充階段,,正在逐步走向與地面通信網(wǎng)絡融合的新階段,成為新一代信息基礎設施的重要組成部分,。
記者了解到,,就在衛(wèi)星通信與5G加速融合的同時,6G的前瞻性研究已經(jīng)開啟,。ITU、CNDP等國際標準化組織明確提出了衛(wèi)星接入是移動通訊的介入手段之一,,未來6G標準工作中預計一半是空天地一體化內容,。
不同于5G仍是地面移動通信,,6G將著力解決海陸空天覆蓋等地域受限的問題,拓展網(wǎng)絡在人類生活環(huán)境空間方面的廣度和深度,,進一步向空天地海一體化延伸,。建成后,將實現(xiàn)全球無縫覆蓋,,形成人,、事、物全面關聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng),。
麥肯錫預測,,2025年前,全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值可達5600億-8500億美元,。未來,,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)不僅有望成為5G乃至6G時代實現(xiàn)全球網(wǎng)絡覆蓋的重要解決方案,也將是航天,、通信,、互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的重要趨勢和戰(zhàn)略制高點。
展望未來,,6G技術或將使人類通信區(qū)域從平面拓展至空間,,中低軌衛(wèi)星星座與地面網(wǎng)絡深度融合,將在未來網(wǎng)絡演進中不斷成熟,,形成天,、空、地一體化網(wǎng)絡,。這便是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設的遠景藍圖,。