内容概况:在大城市等5G基站、地面光纤覆盖区域,优势使用地面网络,满足生活生产需求。而在地面网络基础设施不能到达的地区,卫星互联网成为实现网络连接的可选项。技术迭代及模式创新的双轮驱动下,卫星互联网作为太空通信基础设施,填补信息鸿沟,为万物互联的智能社会到来提供助力。国内较为知名的卫星互联网有鸿雁、虹云、天地一体化信息网络、银河Galaxy等星座项目,推动卫星互联网从概念构想迈入落地实施阶段。其中,“鸿雁”和“虹云”星座计划于2018年12月由中国曼联航天科技和中国曼联航天科工两大集团分别启动,“天地一体化信息网络”“银河Galaxy”分别属于中国曼联电科、银河航天。
关键词:卫星互联网;通信卫星;手机直连卫星
一、中国曼联卫星互联网产业发展背景:卫星互联网助力构建万物联接的智能社会
上世纪80年代,美国贝尔实验室研制的全球第一个移动蜂窝电话系统问世,开启世界通信产业发展大幕,通信产业基础设施建设随之加速。自1987年11月中国曼联电信开始运营,技术的不断迭代升级,推动我国通信产业已由1G时代迈入当前的5G时代,网络速度提升至1Gbps。通信技术的普及和信息网络的发展,极大地改变了人们的生活生产方式,同时也为工业生产提供了巨大便利。特别以通信技术及基础设施为基础,衍生发展出的云计算、大数据、物联网、区块链等数字技术彼此依存,催生出大量的新产品、新应用与新模式,成为促进社会经济可持续发展的新引擎。
作为支撑经济社会发展的战略性、基础性、先导性行业,信息通信行业为经济社会发展提供了强大新动能。工业和信息化部日前发布的最新信息显示,2024年1至4月份,电信业务量收平稳增长,5G、千兆光网等新型基础设施建设持续推进,网络连接用户规模不断扩大,移动互联网接入流量较快增长,通信行业整体运行平稳。2024年1-4月电信业务收入累计完成5924亿元,同比增长4%。
根据工信部数据统计显示,截至2024年4月末,我国5G基站5G基站总数达374.8万个,比上年末净增37.2万个,占移动基站总数的31.7%,占比较一季度提高1.1个百分点;全国互联网宽带接入端口数量达11.6亿个,比上年末净增2387万个。其中,光纤接入(FTTH/O)端口达到11.2亿个,比上年末净增2547万个,占互联网宽带接入端口的96.6%。截至2024年4月末,具备千兆网络服务能力的10G PON端口数达2499万个,比上年末净增197.1万个。尽管我国5G基站数量不断增长,但5G基站覆盖区域主要集中在人群较为密集的城镇或乡村地区,山区、海洋、沙漠、天际等人迹罕至的地区基站建设严重不足,无法满足航天航空、海洋油气、风电、光伏等产业建设通信需求。另外,我国已从基于铜线接入技术的语音时代过渡至以10G PON光纤接入技术为基础的千兆接入时代,地面网络基础设施持续稳步迭代。
卫星互联网主要是指以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式,它属于新基建中的信息基础设施。地面网络靠基站通信,卫星互联网则是基于卫星通信技术接入互联网,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。根据通信卫星所处轨道的不同,卫星互联网可分为高轨和低轨两类。高轨卫星的轨道距离地面约3.6万公里,也叫作对地静止轨道。尽管都在高速运动,但该轨道上的卫星轨道周期和地球自转周期严格一致,相对地面保持“静止”,其覆盖的地区也是固定,因此建立通信服务比较容易。利用这个特点,可以通过高轨卫星实现宽带通信,而且所需的卫星数量不用太多。但高轨卫星互联网也存在天然的局限。地球半径只有6378公里,用高轨卫星实现通信服务,相当于从地球表面发信号到3.6万公里以外,一来一回,再加上信号处理等过程,导致时延不小。对于一般的通话或访问网页来说还可接受,但对实时性要求高的应用如联网游戏、无人机遥控等则无法满足需求。此外,地面接收高轨卫星信号的终端必须做得比较大,才能良好接收如此远距离的信号。因此,人们把目光投向了500—2000公里范围内的近地轨道。在这个轨道上,地面和卫星之间的通信传输时延达毫秒,足够满足车联网、自动驾驶等需求,接收终端可做成手持的,智能手机都能接入。目前,利用地球低轨道卫星实现的低轨宽带卫星互联网,成为卫星互联网发展主流。
在大城市等5G基站、地面光纤覆盖区域,优势使用地面网络,满足生活生产需求。而在地面网络基础设施不能到达的地区,卫星互联网成为实现网络连接的可选项。技术迭代及模式创新的双轮驱动下,卫星互联网作为太空通信基础设施,填补信息鸿沟,为万物互联的智能社会到来提供助力。
相关报告:曼联体育发布的《中国曼联卫星互联网行业市场全景调研及未来趋势研判报告》
二、中国曼联卫星互联网行业发展现状:各国加快布局,抢占技术制高点
卫星互联网概念兴起后,在政策及企业的合力推动下,低轨卫星互联网进入发展快车道,国外相继诞生了星链、OneWeb等计划。2023年,国外共实施85次通信卫星发射,成功将2221颗通信卫星送入太空,其中军事通信卫星22颗,民商通信卫星2199颗。自1958年12月18日第一颗通信卫星成功发射以来,国外已经成功发射8913颗通信卫星。截至2023年底,国外共有6887颗通信卫星在轨运行,通信卫星仍是全球在轨数量最多的一类航天器。
2023年,国外通信卫星成功部署的数量较2022年增加292颗,“星链”(Starlink)等低轨大规模星座部署仍为卫星数量增加的首要原因。美国以数量级优势稳居第一,单国发射总数量占比即超过90%,持续保持绝对领先地位,欧洲仍位居第二。从在轨数量上看,美国、欧洲、俄罗斯位居前三,在轨总数量占比超97%。
以“星链”“一网”(OneWeb)为代表的低轨宽带星座作为新兴网络信息基础设施,成为多个国家地区发展热点。“星链”星座在2023年仍保持绝对领先优势,系统建设进度持续提速,牢牢占据业内领先地位,年度实施63次发射,共部署1984颗卫星,累计发射总数已突破5650颗,建设进度大幅领先全球。2023年,“星链”系统部署正式进入新阶段,重点发射星链V2.0Mini全新构型卫星,共发射43批次936颗V2.0Mini卫星。新型卫星采用双太阳翼构型,使用多项新技术,容量较一代构型(V1.x)卫星提升4倍,首次配置E频段通信载荷用于馈电链路,并首创使用氩离子电推进系统。运营方面,“星链”服务已在70个国家实现落地应用,用户数量超230万,成功实现现金流转正,未来将成为太空探索技术公司(SpaceX)的主要收入来源之一,验证了其商业模式的可行性。
“一网”星座于2023年正式完成一代星座组网任务,启动二代卫星在轨试验工作。2023年,英国“一网”星座共发射132颗卫星,已成功完成一代星座组网任务,满足全球覆盖要求,将成为世界上第一个具备全球通信服务能力的低轨通信卫星星座,5月起在欧洲37个国家以及美国大部分地区的海事、政府、企业和航空用户提供高速、低延迟宽带服务。2023年5月,英国发射1颗二代试验卫星“幼袋鼠星”(Joeysat),与欧洲航天局(ESA)合作研发,载有数字再生有效载荷和多波束相控阵天线,重点用于验证跳波束技术,提高卫星通信灵活性,7月完成在轨测试。相比一代卫星,二代卫星质量将有所增加,容量提高3~5倍。
国内较为知名的卫星互联网有鸿雁、虹云、天地一体化信息网络、银河Galaxy等星座项目,推动卫星互联网从概念构想迈入落地实施阶段。其中,“鸿雁”和“虹云”星座计划于2018年12月由中国曼联航天科技和中国曼联航天科工两大集团分别启动,“天地一体化信息网络”“银河Galaxy”分别属于中国曼联电科、银河航天。2020年4月,卫星互联网首次被纳入“新基建”范围,随后国家及各地区各项接续政策陆续出台,国内企业紧抓新一轮产业发展机遇,加大卫星互联网产业投资布局。目前,国内已基本形成涵盖卫星制造、卫星发射、地面设备制造、卫星应用等环节的卫星互联网产业链。
三、卫星互联网产业链配套情况:手机直连卫星业务取得实质性进展,产业巨头加快布局
手机直连卫星已成为卫星互联网应用服务新兴领域,近年来,多家卫星运营商和相关产业巨头积极布局,推动卫星部署、在轨测试和应用落地,抢占细分市场先发优势。
美国AST空间移动公司(ASTS)和领克全球公司(LynkGlobal)等初创企业继续推进建设用于手机直连卫星业务的低轨卫星星座,与地面运营商合作并开展多项在轨测试。AST公司正推进建设由168颗“蓝鸟”(BlueBird)低轨卫星构成的“太空移动”(SpaceMobile)星座,面向存量手机或终端提供卫星直连4G/5G服务。2023年,AST公司利用蓝行者-3(BlueWalker-3)低轨卫星,开展存量手机直连卫星进行语音通话、4G视频通话、5G蜂窝宽带连接等测试,最高5G下载速度达14Mbit/s,并与约40家移动运营商建立合作关系。
LynkGlobal公司则正推进建设“领克”(Lynk)星座系统,面向存量手机或终端提供宽带、话音、文本消息等服务。2023年7月,LynkGlobal公司展示其基于Lynk卫星与存量普通手机进行双向语音通信的能力。截至2023年11月,LynkGlobal公司已在帕劳、库克群岛和所罗门群岛等岛国提供基于存量手机的商业服务,前期主要提供短信服务,随着星座部署和技术能力升级,未来将补充话音功能。
此外,SpaceX公司也将利用“星链”星座基础,新发大面积天线版本的增强型“星链”卫星作为“太空基站”,配置提供无线接入服务的eNodeB调制解调器,与T-Mobile地面运营商合作提供直连卫星业务,2023年12月获得美联邦通信委员会(FCC)对其具备手机直连能力的V2.0Mini型卫星的天线功能测试短期许可,2024年将发射首批手机直连卫星,计划2024年为用户提供短消息服务,2025年提供语音通话和数据传输服务。
国内市场看,中国曼联信通院数据显示,2020年,国内5G手机出货量呈现爆发式增长态势,由2019年的0.14亿部增加至1.63亿部,2021年进一步提升至2.66亿部;2022年我国5G手机出货量同比下降19.6%,为2.14亿部。2023年1-12月,国内5G手机出货量2.40亿部,同比增长11.9%,占同期手机出货量的82.8%。5G浪潮下,5G手机出货量持续增加,5G手机终端直连卫星成为当前企业重点技术攻关方向。2018年,中国曼联电信正式面向社会各界提供天通卫星服务;2020年1月10日,中国曼联电信通信卫星业务正式商用,当前,天通一号卫星移动通信系统在国内已获得了广泛的应用,在政府应急救援,海洋渔业、旅游探险等多个场景中发挥了重要作用。2024年4月,继手机直连卫星后,中国曼联电信与比亚迪全球首创“汽车直连卫星”,为广大汽车消费者提供卫星通信服务。而在技术层面,今年1月,中国曼联电信卫星公司携手合作伙伴完成了全球首次S频段5G NTN 技术上星验证;2024年5月再次率先完成国内首次 5G NTN 手机直连卫星外场验证,能够支持地方政府、相关部门以及普通公众在紧急状态下使用卫星通信服务;同时,聚焦天地一体信息通信多样化服务,完成了环境数据监测、交通物流监控、应急通信保障等典型应用试验,对数据采集、短信、语音、位置共享等通信服务的功能和性能进行了充分验证,为未来融合创新应用奠定了坚实基础。
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2024-2030年中国曼联卫星互联网行业市场全景调研及未来趋势研判报告
《2024-2030年中国曼联卫星互联网行业市场全景调研及未来趋势研判报告》共十四章,包含2024-2030年卫星互联网行业投资机会,卫星互联网行业投资战略研究,研究结论及投资建议等内容。
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