在四大因素的驅動下,衛星網際網絡的發展勢在必行。
注:原文為開源**”。我國衛星網際網絡正面臨“破繭成蝶”的成長期。分析師:江瑩
新年的第一天,小公尺官方公布了新旗艦機型小公尺 14 Ultra 的發布時間。
作為一款以攝影為賣點的產品,Ultra 一直是小公尺數碼系列中最強的代表,而這一次,除了全畫質,小公尺 14 Ultra 也將成為小公尺首款支援衛星通訊的產品。
繼華為和蘋果將“衛星通訊”概念推向火場後,其他手機廠商也紛紛正式公布了他們的衛星通訊技術。 根據知名數字博主“數字聊天站”透露的最新訊息,未來大部分新旗艦都安排了衛星通訊功能。
作為衛星通訊背後的支撐產業,近年來衛星網際網絡產業的快速增長,為流動電話衛星通訊功能的普及奠定了基礎。 衛星網際網絡除了為手機終端使用者提供服務外,還為眾多行業提供商業價值。
在最近的開源**發布中,標題為“.我國衛星網際網絡正面臨“破繭成蝶”的成長期。來自以下領域的分析師:行業現狀、行業應用、國內外案例從多個角度介紹了我國衛星網際網絡產業發展的最新進展。
以下是報告要點的摘錄:
根據定義,衛星網際網絡是以衛星通訊為基礎的網際網絡,歐美帶頭,中國將在2020年首次將衛星網際網絡納入新基建類別,上公升為國家戰略專案。
最近國內衛星網際網絡產業持續催化包括:
1、我國衛星網際網絡測試衛星陸續發射。
2、國內多地支援衛星網際網絡發展,產業政策不斷完善。
3、國內火箭發射條件不斷成熟,運力瓶頸有望迎來突破。
4、終端應用不斷普及,衛星通訊建設加快。
5、星鏈發展日新月異,海外衛星網際網絡建設如火如荼。
分析人士認為:衛星網際網絡有望迎來市場“破繭”、產業鏈“變蝶”的重要歷史發展機遇。
隨著航天技術的發展,與衛星產業相關的產品和服務已廣泛應用於各個行業,包括衛星通訊、衛星導航、衛星遙感等。
衛星網際網絡是基於衛星通訊的網際網絡,是傳統地面通訊的重要補充之一。 根據中國衛星網際網絡產業在“新基建”中的發展研究。衛星網際網絡通過一定數量的衛星形成乙個大型網路,從而輻射全球,構建具有實時資訊處理能力的大型衛星系統,是能夠完成地面和空中終端寬頻網際網絡接入服務的新興網路。
在具體特性方面,衛星網際網絡具有覆蓋面廣、時延低、成本低等優勢,特別適用於沒有基站覆蓋的海洋、沙漠和山區等偏遠地區,可以作為傳統地面通訊的重要補充,有望成為未來主流通訊方式之一(尤其是6G)。
從發展歷史來看,衛星網際網絡與地面通訊相比,經歷了近40年的發展三個階段
與地面通訊網路競爭的階段(20世紀80年代,2000年)。:以摩托羅拉的“銥星”星座為代表;
地面通訊網路補給階段(2000-2014年)。:以New Iridium、Global Star和Orbital Communications為代表;
與地面通訊網路的融合(2014年至今)。:以OneWeb、SpaceX等為代表。
報告指出,隨著衛星工作頻段的進一步完善和向高通量方向的不斷發展,衛星網際網絡建設已逐步進入寬頻網際網絡時代。
從產業鏈結構衛星網際網絡主要由以下部分組成基礎設施建設、衛星網際網絡運營和終端使用者它由三個主要部分組成,其中最核心的是:衛星製造、衛星發射、地面裝置、衛星運營和服務四大環節。
與傳統的衛星通訊行業類似,衛星網際網絡可分為:上游、中游、下游
其中,產業鏈上游包括衛星製造、衛星發射、地面基礎設施等環節,衛星通訊基礎設施建設滿足衛星通訊基本條件;
產業鏈中游是一家衛星通訊運營商,提供衛星解決方案服務、資源服務、產品服務等,旨在滿足客戶的衛星通訊需求;
而產業鏈下游對於衛星網際網絡的終端使用者。
分析人士認為:目前,衛星網際網絡主要集中在航天段和地面段的基礎設施建設上,上游衛星製造、衛星發射和地面裝置建設成為關注的焦點。
對於我國衛星網際網絡來說,雖然起步較晚,但發展迅速,2017年以來,陸續啟動了多項近地軌道衛星星座計畫,主要包括:星雲專案,紅岩星座,紅雲專案,天體星座等。
大力發展衛星網際網絡應用,需要實現衛星網際網絡的廣覆蓋、低時延、大頻寬、低成本連線。
因此,目前重點主流技術聚焦於超大容量、組網優化、多網融合、高效運控等,總體上是積極的低軌、寬頻、星間聯網和星地一體化方向。
(1)低軌道
與傳統的高軌通訊衛星相比,低軌衛星星座已成為衛星網際網絡產業的發展選擇。 簡單來說,低軌衛星具有傳輸時延小、鏈路損耗低、發射靈活、應用場景豐富、整體製造成本低等優點,適合開發衛星網際網絡業務。
此外,代表星座的低軌衛星星座正在向規模化發展。 據統計,現有的低軌巨型星座計畫包括:Starlink、OneWeb和Kuiper。
其中,星鏈計畫由SpaceX提出,受益於大規模衛星製造、火箭復用、多星一箭發射等領先技術,星鏈成為新興低軌星座的領跑者,完整版星鏈計畫衛星總數將達到1.2萬顆,長期計畫將達到4.2萬顆。
另一方面,隨著近地軌道星座的快速發展和普及,高、中、低軌道競爭、聯合共存的新業態正在逐步形成。 未來有望實現高軌衛星與低軌星座協同發展,採用按需建設方式,充分發揮高低軌系統在覆蓋範圍和容量方面的互補優勢。
(2) 寬頻
對高頻寬頻率軌道資源的需求強勁,各國競相部署高頻段頻譜。 KA頻段已成為衛星網際網絡發展的重點,並且正在向高頻Q V發展。
衛星通訊行業通常將UHF以上頻段劃分為L(1-2GHz)、S(2-4GHz)、C(4-7GHz)、X(7-12GHz)、KU(12-18GHz)和KA(26.)。5-40GHz)等頻段。頻段越高,其擁有的頻寬資源越多,可以支撐的業務容量也就越大。
其中,少於 25GHz的L和S頻段主要用於衛星移動通訊、衛星無線電測定和衛星測控鏈路等應用。 C波段和Ku波段主要用於固定衛星業務通訊,幾乎飽和。
Ka 波段的可用頻寬高達 35GHz,由於KA波段的波長與雨滴的直徑相似,比KA波段更容易受到天氣的影響,而且雨衰減最為嚴重,但其更大的工作頻寬、更高的訊號強度、更小的天線孔徑、更好的方向性和增益效果等優點,使其能夠為各種新業務提供新的手段, 已成為高通量衛星的首選頻段,資源日益緊張。
為了滿足日益增長的頻軌資源需求,業界已開始開發Q(36-46GHz)和V(46-56GHz)等更高頻段資源。
(3)星間組網
目前,大多數新興的巨型星座都具有板載處理能力,可以對接收到的資料包進行解析、儲存和**,並且不侷限於透明的操作模式。
在衛星網際網絡中,衛星之間的鏈路稱為Inter-SatelliteLink (ISL)。
分析人士認為,引入星間鏈路具有以下優勢:
1)擴大系統的覆蓋範圍;
2)降低傳輸時延,滿足多次業務的QoS要求;
3)使LEO移動衛星通訊系統對地面網路的依賴性降低,路由和網路管理更加靈活方便;
4)減少地面資訊報關數量,可大大降低地面段的複雜性和投資;
5)可獨立組網,衛星網路不依賴地面網路提供通訊服務,作為地面網路的備份;
6)在一定程度上可以解決地面蜂窩網路的漫遊問題。
為了滿足衛星移動通訊系統的大業務量,星間鏈路必然要採用更高的工作頻段或雷射星際鏈路。 目前,衛星雷射通訊正朝著標準化、相容化、網路化、商業化方向發展。 雷射終端產品正朝著柔性化、模組化的方向發展。
(4)星地一體化
隨著全球5G網路大規模商用的不斷推進,星地融合演進已從5G系統整合向6G系統整合轉變。 隨著6G的發展和演進,面向6G的星地一體化系統將實現星地融合,提供難以察覺的一致服務。
目前,5G網路覆蓋仍以基站為中心,在沙漠、無人區、海洋等基站未覆蓋區域仍存在大量通訊盲區。
LEO衛星通訊面向特定區域、特定使用者群體和特定應用,在低密度使用者接入場景下,寬頻互聯和通訊更具優勢,尤其是接入點分散、5G互補時的低成本優勢。
值得一提的是,目前全球6G技術研究處於探索和初期階段,技術路線尚不明確,關鍵指標和應用場景尚未統一定義,正處於“場景挖掘”和“技術搜尋”階段。
儘管如此,6G核心技術已被納入許多國家的創新戰略,成為大國科技博弈中的高新技術領域和全球占領的戰略制高點。
衛星網際網絡產業的早期發展主要得益於技術的成熟、各國對稀缺頻率和軌道資源的競爭以及軍事價值,後期發展主要得益於商業價值的潛力
技術逐漸成熟低軌衛星星座相關技術不斷發展成熟,特別是作為可模組化、可量產的小型衛星平台,“一箭多星”和“可發射火箭”的火箭發射技術不斷成熟,有效降低了衛星網際網絡建設成本;
軌道資源稀缺由於國際電信聯盟(ITU)規定,軌道和頻段資源的獲取遵循“先到先得”的原則,低軌衛星主要使用的KU和KA通訊頻段資源逐漸趨於飽和,空間資源競爭迫在眉睫。
軍事意義星鏈等一批低軌網際網絡衛星系統不僅能提供寬頻低成本、覆蓋全球的網際網絡服務,如果應用於軍事領域,得益於其全球高頻寬波束覆蓋,將大大增強軍隊的資訊化能力,具有重要的軍事價值。
商業價值潛力衛星網際網絡作為地面通訊系統的有效補充和未來6G的重要組成部分,具有覆蓋面廣、時延低、成本低、寬頻上網量大等優勢,下游應用市場廣闊,商業潛力和前景巨大。
中國歷來高度重視空間基礎設施建設,成為第五個自主發射衛星進入太空的國家、掌握衛星技術的國家、自主研製發射地球靜止軌道通訊衛星的第五個國家。
然而,隨著衛星網際網絡被納入新的基礎設施,分析人士認為,中國衛星網際網絡市場有望迎來乙個重要的歷史發展機遇時期,包括策略方(“新基建”),在技術方面(如衛星製造中的高通量衛星、星載技術、星間鏈路技術等,發射鏈路中的多星和火箭)和資金端(民間資本、市場融資)。
報告指出,目前國內民營資本和社會力量有序參與商業航天領域,從2019-2022年融資企業主要產品分析來看,衛星製造領域一直是衛星網際網絡產業的投資熱點。 2021年,衛星製造領域的投資事件佔投資事件總數的50%以上。
歐洲和美國代表星座Starlink、OneWeb、Kuiper 等。
國內代表性星座:天地一體化資訊網路專案、紅岩星座、紅雲星座等
標題來源:網際網絡。