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(jié)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。”中國航天科技集團五院全球低軌衛(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(gòu)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(nèi)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。

“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)。空間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)。

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(nèi)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。

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”。

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(nèi)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(zhuǎn)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(nèi)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。”銀河航天合伙人、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(nèi)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(nèi)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?qū)⑹谷祟愅ㄐ艆^(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。