产业政策|新基建之卫星互联网

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什么是新基建?





4月20日上午,国家发展改革委通过网上方式举行4月份新闻发布会,对于新基建有了明确解读。

新型基础设施是以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。它主要包括三个方面:

一是信息基础设施。主要是指基于新一代信息技术演化生成的基础设施,比如,以5G物联网工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能云计算区块链等为代表的新技术基础设施,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。

二是融合基础设施。主要是指深度应用互联网、大数据人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级,进而形成的融合基础设施,比如,智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。

三是创新基础设施。主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施,比如,重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。





我们看到,卫星互联网首次被纳入通信网络基础设施大类,同时作为“新基建”首次得到官方口径确认。那么什么是卫星互联网?它带来的新机遇又是哪些?我们来一探究竟。

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什么是卫星互联网?





卫星互联网,指的是利用大量的卫星组成通讯网络,利用卫星通信覆盖面广、容量大、不受地域影响等优势,有效解决边远、分散地区以及空中、海上用户的互联网服务问题。


特点和优势

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通信距离远,且费用与通信距离无关。利用静止卫星,最大的通信距离达18100km左右。而且建站费用和运行费用不因通信站之间的距离远近、两通信站之间地面上的自然条件恶劣程度而变化。


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 广播方式工作,可以进行多址通信。通常,其他类型的通信手段只能实现点对点通信,而卫星是以广播方式进行工作的,在卫星天线波束覆盖的整个区域内的任何一点都可以设置地球站,这些地球站可共用一颗通信卫星来实现双边或多边通信,即进行多址通信。


3

通信容量大,适用多种业务传输。卫星通信使用微波频段,可以使用的频带很宽。一般C和Ku频段的卫星带宽可达500~800MHz,而Ka频段可达几个GHz


4

可以自发自收进行监测。一般,发信端地球站同样可以接收到自己发出的信号,从而可以监视本站所发消息是否正确,以及传输质量的优劣。


5

无缝覆盖能力。利用卫星移动通信,可以不受地理环境、气候条件和时间的限制,建立覆盖全球性的海、陆、空一体化通信系统


6

广域复杂网络拓扑构成能力。卫星通信的高功率密度与灵活的多点波束能力加上星上交换处理技术,可按优良的价格性能比提供宽广地域范围的点对点与多点对多点的复杂的网络拓扑构成能力。


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安全可靠性事实证明,在面对抗震救灾或国际海底/光缆的故障时,卫星通信是一种无可比拟的重要通信手段。即使将来有较完善的自愈备份或路由迂回的陆地光缆及海底光缆网络,明智的网络规划者与设计师还是能够理解卫星通信作为传输介质应急备份与信息高速公路混合网基本环节的重要性与必要性。


政策支持:

对于发展卫星互联网,国家也非常支持。在本次将卫星互联网纳入新基建范畴前,国家就出台了《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025 年)》,此后又加速完善航空航天相关法律法规,以积极政策举措来助力卫星互联网产业的落地与成长。





接下来我们详细看看卫星互联网的现状

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卫星互联网的现状


重要性:是突破数字鸿沟实现“全球互联”的核心基础设施





目前,全球49%人口未实现互联网覆盖,而互联网渗透率增长已明显放缓,通过传统通信实现全球互联的难度较大,而相对于传统的光纤接入庞大的地面网络和基站,低轨卫星互联网具备高稳定、低时延、低成本轻量化终端、不依赖地面基础设施、可全球覆盖等优势,在偏远地区部署更加简便、成本更低。 

由于地面互联网存在的局限性,多年来国内外一直在寻求发展其他类型的互联网,其中主要是试图向空中探索,以热气球、无人机等方式,来建设空中互联网体系。后来,发射卫星来组建太空互联网也成为主流选择。






现状:市场竞争激烈,美国公司领先,中国积极跟进





我国目前与美国为第一梯队,建设进度落后一年,目前仅中美两国开始全球卫星互联网的建设:中国2020年1月银河航天已完成首次发射,鸿雁星座也计划于2020年进行试验系统建设,因美国试验卫星主要于2019年发射,因此我国卫星互联网建设进度目前或落后美国约一年时间。中国卫星互联网分为两大阵营,一是国有央企集团,即航天科技集团、航天科工集团下属的公司;二是民营商业航天公司,近年来迅速涌现和发展。我国或诞生1-2家世界级卫星互联网企业,对标美国SpaceX(Starlink)建设计划,或需8年入轨1.1万颗。

我国对商业卫星产业规划及低轨小卫星组网技术的探索起步相对较晚,目前国企和民营的卫星星座计划整体呈现多点开花、分兵而战的格局,与Starlink的万星规划存在产业链资源的较大差距。回顾历史,我国前有配合大飞机专项成立的中国商飞、后有两机专项设立的中国航发,为了更快更好的调动整合国家队资源,迎战强敌,国家有必要以中国2030科技重大专项“天地一体化信息网络”为产业先导和技术布局,加速相关资源的整合。





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机遇与挑战并存





作为地面通信手段的补充,在全球都紧盯卫星互联网建设。在SpaceX已发射近360颗卫星的情况下,分食这块大蛋糕究竟难不难?

有关专家表示,目前卫星互联网建设面临很大挑战。“要有足够多的资金把卫星发射上去,还要能持续运营、补网维护。”哪怕融资34亿美元的OneWeb也在申请破产保护。

“这就需要依靠更大雄厚实力的主体投入,包括政府引导,目前在国内单纯依靠市场化的力量还不足以走到组网完成、开始运营的阶段。”

与此同时,卫星能否短时间内批量制造、是否有足够多的火箭支撑批量发射,也是卫星互联网真正形成组网的先决条件。若卫星互联网在全球落地,还需要取得各国运营许可

低轨卫星星座计划层出不穷,国际电信联盟在频率分配上承受越来越大压力,频率现已成为高度稀缺的资源。

北京空间科技信息研究所刘悦曾撰文指出,卫星频率轨道资源是国家发展的战略性稀缺资源,是空间基础设施建设的基础。国外卫星互联网星座频率轨位的争夺再次说明频率的重要性和核心地位。

“获得频率资源的企业能在短期内获得资金帮助和合作伙伴,落后一步发展的企业频率协调遇到极大困难,即使技术、资金和市场条件俱全也进展缓慢。”





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