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11月10日,我国在海南商业航天发射场用长征十二号运载火箭,将卫星互联网低轨13组卫星精准送入预定轨道。这是2025年我国低轨互联网卫星的又一批批量发射,此前下半年已完成至少5次同类发射,呈现高强度组网节奏,该卫星也是我国 “中国版星链” 星座的关键组成部分。

行业分析

卫星互联网具备广覆盖、低延时、宽带化以及低成本的特点。

- 军用领域:卫星互联网在发现、定位、跟踪、瞄准、交战、评估等链环节有着巨大潜力。
- 民用领域:空天地一体化网络能很好的解决广域空间范围内的泛在、智能、协同和高效的信息互联,已被瑞典、美国等多个国家确定为下一代移动通信技术(6G)的基本框架,卫星互联网是实现空天地大互联不可或缺的重要环节。

手机终端支持卫星通信功能

运营商通过天通卫星系统地面基站向用户提供“手机直连卫星”服务,用户可以在自己普通手机的基础上加装直连卫星的服务,实现“5G+卫星”的融合通信。

天通01星2016年8月6日发射、天通02星2020年11月12日发射,天通03星2021年1月20日发射,覆盖区域主要为中国及周边、中东、非洲等相关地区,以及太平洋、印度洋大部分海域。

中国低轨卫星星座加速推进建设

低轨卫星轨道资源紧缺,全球空天资源竞争已成趋势。

1. 轨道和频谱不可再生,“先占永得”,极具战略价值,世界范围内的争夺战已经打响。
2. 近地轨道逐渐拥挤,截至2022年底,美国在轨航天器4731个占总数的65.5%,大幅领先其他国家,必要时可以形成“太空封锁”严重威胁我国正常的宇航活动和战时的战略导弹投送能力。

SpaceX目前已完成超重型火箭一级助推器(Booster9)与星舰(S25)的合体,接下来准备进行一系列测试以及湿彩排,并且正在等待FAA的批准,批准通过后即可进行第二次飞行测试。

截止至2023年9月10日,Starlink在轨卫星数量达到4995颗,其中4105颗卫星正在服务中,543颗卫星正在降轨。目前Starlink卫星申报数量已达到46000颗,中国星网卫星申报数量为12992颗,“G60”星座一期将部署1296颗卫星,未来计划实现12000多颗卫星的组网。近地轨道资源有限,Starlink发射部署进度领先,国内星座项目将加速部署。

中国低轨卫星星座进入加速建设期

2023年7月9日,中国卫星网络集团有限公司(以下称“星网公司”)一颗原型卫星在中国酒泉卫星发射中心由长征二号丙运载火箭发射升空。

根据之前提交给国际电信联盟的文件,中国打算建立两个卫星群(GV-A59和GV-2)。本次星网公司先导星的发展意味着,国内卫星互联网建设开始提速。

2021年11月,“G60星链”产业基地启航仪式在上海松江举行。该项目由松江区、联和投资、临港集团三方共同打造,将建设长三角首个卫星制造的“灯塔工厂”。

“G60星链”产业基地一期项目占地面积120亩,建筑面积20万平方米,将建设数字化卫星制造工厂、卫星在轨测运控中心、卫星互联网运营中心。其中,卫星工厂的设计产能将达到300颗/年,单星成本将下降35%。

手机卫星通信“中国标准”陆续推出

卫星通信和蜂窝移动通信相融合是未来发展的大趋势,3GPP在5G(NR)新标准中提出将空间通信网络(NTN,Non-Terrestrial Networks)集成到全球标准化无线体系中。手机的技术和通信体制,在从2G到3G,再到4G和今天的5G的过程中,逐步地标准化,标准化有利于打破壁垒、促进互联互通并扩大市场体量。

资费平民化趋势,大众市场接受程度提升

过去卫星通信的硬伤非常明显,如发射价格昂贵,传输速率慢,套餐价格昂贵。

虽然卫星通信由于其高昂成本及资费其普及程度不高,但卫星互联网的市场机会其实一直存在,包括户外、救灾、航海、军事等场景,都已经证实了卫星通信的可靠性。

手机卫星通信产业生态走向成熟

手机厂商、运营商、软硬件应用生态、政策等多方的协同,真正释放手机卫星通信功能的价值。受益于国产星座建设快速推进,卫星整机及相关载荷产业链有望率先爆发,重点关注低成本、高可靠相关技术方案推进进展。

1. 增加卫星天线数量提升增益:使用可折叠巨型相控阵天线,使得卫星发射信号具有很高的指向性和增益能力,实现手机与卫星的直连。
2. 新增地面接收设备:基于卫星的通讯协议信号被地面接收设备,通过无线路由器转换成Wi-Fi信号,手机接入Wi-Fi上网。
3. 终端侧增加相关卫星通信芯片、天线等零部件:在手机中单独增加相应的卫星通信芯片及天线等,通过特定卫星频段实现短信甚至语音、数据通信功能。

投资机会

对于中国而言,手机直连卫星是一个弯道超车的机会。中国卫星及商业航天产业链已基本建立健全,能够在这个领域和美国开展大规模竞赛的也只有中国。而从技术趋势来看,终端直连卫星从专用终端逐步到智能手机,从高轨卫星到连接低轨卫星,从短报文到语音通话、甚至上网,能力会逐步地提升。

未来的终极目标是,不修改任何的智能手机,即不在智能手机上增加任何的天线和芯片,就可以直接连低轨卫星来实现通话、上网等各种服务。

要实现这一切,未来天网和地网的融合,以及6G网络具备空天地一体化的能力,是下一步研究的重点。卫星互联网和地面的蜂窝网络,不能是两张网。从一开始设计的时候就应该是一张网,这样对用户来说是无感的。有地面网络的地方,就用4G、5G;没有网络的地方自动切换连接卫星,这是终极的目标。

随着苹果、华为都配备卫星通话功能,今后手机与卫星的直连将成为标配。不过,天上能连的卫星资源是有限的,未来厂商可能会争夺卫星资源,毕竟北斗、天通这些高轨卫星的接入量、通话资费、连接难度都比较大,后续会是低轨卫星来服务于手机。

值得一提的是,高通也入局了卫星通信,把功能集成到了其骁龙芯片中,新款支持卫星双向通信的骁龙芯片或将在年底推出。

高通合作的是铱星系统,当前只支持消息,不支持语音通话,但能够实现全球覆盖。而天通卫星主要覆盖中国和周边的亚太区域。当下手机厂商的研发难度主要在于卫星系统和芯片,如何把一套新的从基带到射频天线的链路集成到手机里,并且控制住体积、功耗、避免相互干扰等,具有一定的挑战。

近地轨道资源有限,Starlink发射部署进度领先,国内星座项目将加速部署,卫星制造、发射、载荷以及运营端或将持续受益,建议持续关注星网以及“G60”产业链,产业链主要包括:卫星通信手机芯片、地面相控阵接收天线、卫星通信载荷、星间互联、相控阵天线、地面核心网、地面站、卫星应用等。

编发| 李玫慧

复审| 邢艳

审核| 李皓