一、衛星互聯網設備概述
衛星互聯網設備是指基于衛星通信技術完成數據交互,向用戶提供互聯網服務的新型網絡設備。
衛星互聯網是繼固定通信網、移動通信網絡之后新興的信息通信基礎設施,是全球信息通信網絡未來發展的重點方向之一。對衛星互聯網設備進行許可管理是為了保障電信安全,預計我國低軌通信衛星今年進入密集發射期,新賽道已經蓄勢待發。
工信部2月6日發布了《關于電信設備進網許可制度若干改革舉措的通告》,將衛星互聯網設備、功能虛擬化設備正式納入進網許可管理。這是按照2022年9月底《國務院辦公廳關于深化電子電器行業管理制度改革的意見》(國辦發〔2022〕31號)要求,將指導意見落實到改革舉措和實施細則。
二、市場空間和應用領域
1.市場空間和節奏
我國星網公司于2020年9月向ITU申請了“GW”星座計劃,共12992顆衛星。根據ITU要求,在衛星頻率和軌道申請后的七年內必須發射第一顆衛星,九年內必須發射總數的10%,12年內必須發射總數的50%,14年內必須全部發射完成。若以此下限推算,2023到2030年年均發射量為180顆以上,2030-2033年年均發射量為1700顆以上,2033-2035年年均發射量為3000顆以上,實際情況或將前低后高更加平滑,市場增速可觀、前景廣闊。
2.行業驅動因素
1)爭奪頻率和軌道資源,美國starlink等海外低軌衛星互聯網先發優勢明顯,需要加速追趕;2)補齊短板、催熟應用,星座的建設需要擁有從衛星設計、制造、發射、運營、市場應用等全套能力的組織,可以帶動全產業鏈技術進步,實現更高級別的自主可控;3)探索6G,在未來網絡演進中,衛星互聯網將與地面通信網絡進一步融合,逐步形成天地一體、融通發展的立體化通信網絡。產業鏈痛點,一方面,國內星網面臨需求不足,盡管衛星通信擁有全球90%的潛在覆蓋面積,但除了軍方,尚未出現很好的盈利模式和付費主體。另一方面,產業鏈亟需降本,目前衛星平臺設計與制造能力相對成熟,各衛星總體單位差異不大,核心在于通信載荷部分的成本控制能力。
3.應用領域
縱觀整個衛星產業鏈,根據載荷不同可以大致分為導航、遙感和通信三大應用:
導航領域,我國北斗導航經歷了一代、二代到三代的發展,當前建設的重點是地基增強系統,而應用的核心則是與垂直行業的深度融合,北斗提供的是導航、授時、短報文等基礎能力,未來需要和無人系統、自動駕駛、應急搜救等垂直行業結合才能迸發出更加強大的活力。
遙感領域,雖說國內遙感起步較早,但由于載荷能力的限制,下游應用很長時間局限在氣象預報、土地確權等大尺度影像拍攝,從高分一號到高分七號(期間陸續發射了一批商業遙感星座),高分專項帶動了整個遙感衛星分辨率、重訪率等有了質的飛躍,因此,遙感應用得以在特種領域、應急管理、新型測繪乃至城市治理中得以應用,未來幾年衛星遙感的應用主力軍會由國家部委層面下沉到縣級市、地級市,市場規模面臨大幅擴容。
通信領域,低軌衛星互聯網的戰略價值不言而喻,應用價值則是在此次俄烏戰爭中得到了催熟和放大,低軌通信衛星與遙感、導航衛星不同,單顆遙感衛星就具備業務能力,幾顆到幾十顆導航衛星也可以產出經濟效益,低軌衛星互聯網則需要至少上百顆星組網以后才具有實際的應用價值。
衛星通信和蜂窩移動通信相融合是未來發展的大趨勢:3GPP 在 5G(NR)新標準中提出將空間通信網絡(NTN non-terrestrial networks)集成到全球標準化無線體系中。手機的技術和通信體制,在從2G到3G,再到4G和今天的5G的過程中,逐步地標準化,標準化有利于打破壁壘,促進互聯互通并擴大市場體量。為進一步加強衛星互聯網技術和標準研究,提升產品研發和驗證水平,推進衛星互聯網產業發展,IMT-2020(5G)推進組于2023年4月正式成立NTN工作組。2023年5月12日,NTN工作組第一次會議在上海召開,國內29家單位將聯合推動制定手機衛星通信的“中國標準”。
四、手機衛星通信產業應用不斷滲透
MWC2023展會上,手機衛星通信技術被越來越多的提上日程:高通正與榮耀、Motorola、Nothing、OPPO、vivo和小米合作,其推出的驍龍8 Gen2移動平臺將集成Iridium提供的Snapdragon Satellite(主要為智能手機提供雙向消息通信,支持雙向應急消息通信、SMS 短信和其他消息應用)衛星通信解決方案,支持手機廠商通過Snapdragon Satellite開發具備衛星通信功能的智能手機,預計2023年下半年就可以發布。
聯發科與 Rohde & Schwarz 合作完成了全球首次 5G NTN 衛星手機實驗室連線測試,MWC2023上,聯發科展示出3GPP 5G非地面網絡(NTN)技術以及基于該標準的芯片組。基于3GPP NTN標準的獨立芯片組MT6825,可集成到旗艦智能手機中,其與Bullitt合作推出采用該技術的商用智能手機摩托羅拉 defy 2 和 CATS75,均運用了MT6825 3GPP NTN 芯片組,可為全球用戶提供雙向衛星通信信息傳輸、位置共享和緊急 SOS 功能。
從技術上看,高通、聯發科和蘋果采用的都是低軌衛星解決方案,高通使用的是銥星衛星,聯發科采用的是Bullitt衛星通信服務,蘋果選擇與衛星通信公司 Globalstar 合作,華為使用的則是北斗衛星的短報文功能。
芯片及手機品牌廠商爭先布局衛星通信技術的原因還在于:1)手機市場疲軟的環境之下,上游廠商對于技術突破以及產品高端化的迫切需求。2)助力 6G 通信網絡的推進,在 IoT、汽車、導航、實時通信等領域實現更為廣泛的商用價值。手機衛星通信產業生態走向成熟:手機廠商、運營商、軟硬件應用生態、政策等多方的協同,真正釋放手機衛星通信功能的價值。
五、產業鏈變化
1.增加衛星天線數量提升增益:使用可折疊巨型相控陣天線,使得衛星發射信號具有很高的指向性和增益能力,實現手機與衛星的直連。
2.新增地面接收設備:基于衛星的通訊協議信號被地面設備(相控陣天線)接收,通過無線路由器轉換成 Wi-Fi 信號,手機接入 Wi-Fi 上網。
3.終端側增加相關衛星通信芯片:在手機中單獨增加相應的衛星通信芯片,通過衛星頻段提供短信、語音、數據通信等功能。