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赛迪观点丨卫星互联网+5G构建天地一体化信息网络

赛迪观点丨卫星互联网+5G构建天地一体化信息网络
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【赛迪观点丨卫星互联网+5G构建天地一体化信息网络】新基建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 ， 主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施三大方面的内容 。
2020年4月20日 ， 国家发改委将卫星互联网作为通信网络基础设施的代表之一 ， 纳入新基建信息基础设施的范畴 。 作为我国信息通信发展的新抓手之一 ， 卫星互联网的集中性布局即将拉开序幕 ， 面对稀缺的轨道空间 ， 我国应从哪方面精准发力?
步入宽带互联网时期
卫星互联网的发展初期可以追溯到上世纪80年代 ， 在早期发展阶段中 ， 卫星互联网主要以提供语音、低速数据和物联网等服务为主 ， 主要扮演着对地面通信网络的补充和延伸的角色 。
经过二十余年的发展 ， 目前卫星互联网进入了与地面通信系统互补合作、融合发展的宽带互联网时期 。
卫星互联网是基于卫星通信的互联网 ， 通过卫星规模组网 ， 构建具备实时处理信息能力的大卫星系统 ， 主要用来提供宽带互联网接入等通信服务 。 其覆盖范围广 ， 传输时延达几十毫秒级别 ， 与4G网络相当 。 同时 ， 在建设周期相近的情况下 ， 卫星互联网相比5G基站部署具有一定的成本优势 。
按照轨道高度划分 ， 卫星星座主要分为低轨、中轨、高轨三类 ， 其中低轨卫星由于传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低 ， 非常适合发展卫星互联网业务 。
空间资源争夺加剧
卫星轨道是一种有限的使用资源 ， 卫星公司需要采取申报的方式向相关机构申请使用资格 。 目前 ， 国际规则中的轨道资源主要以“先占先得”的方式进行分配 ， 后申报方不能对先申报国家的卫星产生不利干扰;申报者还必须在申报资源后的一段时间内发射卫星 ， 启用所申报的资源 ， 否则预定的资源会失效 。
低轨卫星星座由众多小卫星组成 ， 当一部分卫星无法工作时 ， 可以发射新的卫星进行补网 ， 不会将整个资源让出 。 所以在低轨星座领域 ， 资源的竞争非常激烈 。
截至目前 ， 包括OneWeb、O3b、SpaceX、Telesat等多家国外企业已推出卫星互联网计划 。 其中SpaceX公司拥有目前最多的商业卫星数量 ， 重点打造的Starlink(星链)计划将在LEO、极低轨分别发射4425、7518颗卫星进行组网 ， 目前已经在轨的卫星数达到482颗 。
自2017年以来 ， 我国也相继启动了多个卫星星座计划 ， 包括航天科技的鸿雁星座、航天科工的虹云工程、国电高科的天启星座的“天启一号”等 。
预计到2029年全球近地轨道将部署约5.7万颗低轨卫星 ， 其中美国预计占据80%以上的卫星数量 ， 而我国低轨卫星数目将位列第二 。
加速天地一体化信息覆盖
卫星互联网产业链主要包含了卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大环节 。 随着国内低轨卫星星座部署加快 ， 卫星制造、卫星发射和地面设备环节率先迎来发展机遇 。
如何进一步降低卫星制造和发射成本、开发高通量卫星、加快地面关口站建设将是未来工作部署的重点 。 而伴随着组网的形成 ， 卫星运营及服务领域也将得到广阔的发展空间 ， 未来卫星通信将与地面5G逐步融合 ， 构建天地一体化信息网络 。
卫星互联网的出现不会与5G等地面网络构成竞争关系 。 在时延方面 ， 目前的卫星互联网能达到几十毫秒级别的延时 ， 可以与4G网络媲美 ， 但是与5G网络10毫秒以内的延时相比差距仍然巨大 ， 无法满足自动驾驶、远程医疗等低延时场景应用 。
而在带宽方面 ， 虽然目前单颗卫星带宽已能达到20Gbps ， 但与组网卫星数目相比 ， 地面基站数量更加庞大 ， 可满足大规模终端产品的高速网络连接 ， 卫星互联网在海量终端接入方面受到限制 。
未来卫星互联网的核心应用场景将主要包括偏远地区互联通信、海洋作业、科考宽带、航空宽带和灾难应急通信等 ， 这些地方地面网路架设难度大、成本高 ， 而卫星互联网将可以很好地解决这方面的问题 ， 对地面网络形成重要补充 ， 极大地拓展网络的覆盖范围 。
注重产业生态建设
卫星互联网产业链环节众多 ， 因此发展卫星互联网产业需要从全盘考虑 ， 在卫星制造、卫星组网、卫星发射到卫星运营服务等方面建立上下游产业链的合作伙伴关系 ， 打造良好的产业生态 ， 不断突破产业链核心环节 ， 形成关键技术的自主知识产权 。
卫星互联网产业建设首先要完成规模组网 ， 前期资本投入较高 ， 后期组网完成才会通过应用服务带来收益;加之目前以SpaceX为代表的卫星互联网企业布局进程加快 ， 未来卫星互联网市场竞争必然更加激烈 。
因此 ， 政府需要从宏观层面持续予以政策扶持 ， 相关企业要创新商业模式 ， 组网建设工程要循序渐进 ， 逐步拓展市场空间 ， 形成良性发展 。 与此同时 ， 还要进一步推进相关标准的制定工作 ， 加快天地信息网络融合建设 ， 使卫星互联网与地面网络真正有效地结合起来 。
作者刘暾 ， 系赛迪顾问物联网产业研究中心高级分析师


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