2022上半年全球衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)鏈態(tài)勢(shì)分析

衛(wèi)星通信是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用之一，主要指通過或借助衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可廣泛應(yīng)用于移動(dòng)用戶、遠(yuǎn)程操作、及相關(guān)前沿應(yīng)用領(lǐng)域。衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)鏈主要涵蓋衛(wèi)星制造、運(yùn)載發(fā)射與地面設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，及其運(yùn)營(yíng)服務(wù)。

2022年上半年，隨著星鏈系統(tǒng)在實(shí)戰(zhàn)中的成功應(yīng)用，促使全球范圍愈發(fā)重視衛(wèi)星通信的戰(zhàn)略地位及產(chǎn)業(yè)建設(shè)。全球各國(guó)政府及軍方紛紛出臺(tái)空間戰(zhàn)略并形成國(guó)際合作，商業(yè)衛(wèi)星通信與軍事國(guó)防呈現(xiàn)更為直接且緊密的聯(lián)系，低軌小衛(wèi)星加快部署和應(yīng)用。在全球衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)鏈中，垂直化產(chǎn)業(yè)模式優(yōu)勢(shì)繼續(xù)帶動(dòng)行業(yè)整合，頭部企業(yè)的持續(xù)擴(kuò)容不僅加劇了衛(wèi)星通信的頻譜之爭(zhēng)，也加速了行業(yè)壟斷的形成；此外，星地融合商業(yè)化趨勢(shì)逐漸顯露，空間激光通信也日趨成熟，都將進(jìn)一步加快衛(wèi)星通信“無處不在”的全球服務(wù)能力生成。

國(guó)家戰(zhàn)略法規(guī)

1.1 衛(wèi)星通信能力加速軍商跨界整合

幾十年來，美國(guó)國(guó)防部一直是商業(yè)衛(wèi)星通信行業(yè)的客戶，商業(yè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為美軍全球各地的軍事運(yùn)營(yíng)商提供大部分通信。同時(shí)，美國(guó)國(guó)防部也一直為雙方尋找最有效的采購(gòu)模式而努力。美軍積極整合商業(yè)衛(wèi)星通信優(yōu)勢(shì)，制定商業(yè)衛(wèi)星整合戰(zhàn)略，旨在開發(fā)太空戰(zhàn)高度自動(dòng)化的指控系統(tǒng)，融入聯(lián)合作戰(zhàn)機(jī)制，引領(lǐng)未來作戰(zhàn)模式重大變革。

2022年4月6日，美國(guó)太空司令部司令詹姆斯·迪金森將軍在太空研討會(huì)的媒體簡(jiǎn)報(bào)會(huì)上推出了最新《太空司令部商業(yè)整合戰(zhàn)略》，這是美國(guó)軍方官方首次發(fā)布商業(yè)太空整合戰(zhàn)略，試圖將商業(yè)航天能力整合至國(guó)防領(lǐng)域。此前，美國(guó)太空軍戰(zhàn)略需求、體系結(jié)構(gòu)和分析辦公室也委托蘭德公司對(duì)美國(guó)現(xiàn)有商業(yè)太空能力與行業(yè)進(jìn)行全面分析，形成長(zhǎng)達(dá)100多頁(yè)的《商業(yè)太空能力與市場(chǎng)概述》報(bào)告，對(duì)美國(guó)商業(yè)衛(wèi)星通信的市場(chǎng)、技術(shù)趨勢(shì)及主要商業(yè)公司進(jìn)行全面評(píng)估，旨在建立有效利用現(xiàn)有的商業(yè)太空能力的國(guó)防太空戰(zhàn)略。

6月，在美眾議院軍事委員會(huì)戰(zhàn)略力量小組委員會(huì)通過的《2023財(cái)年國(guó)防授權(quán)法案》提案明確建議太空軍更多利用商業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)；美國(guó)北方司令部司令格倫?范赫克最近表示將利用OneWeb和“星鏈”星座開展極地通信實(shí)驗(yàn)，將商業(yè)衛(wèi)星與軍事衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)并共同用于戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略通信進(jìn)行測(cè)試，預(yù)計(jì)相關(guān)測(cè)試成本約5000萬美元。截止目前，已有多家商業(yè)衛(wèi)星公司簽署了與美國(guó)政府合作，Viasat、SES、Intelsat、Inmarsat和Eutelsat等大型公司正在為美國(guó)政府提供C、Ku和Ka波段的通信服務(wù)。

1.2 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)安全管理法制化

今年2月，為烏克蘭境內(nèi)提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的ViaSat遭遇攻擊導(dǎo)致大約3萬終端用戶下線，直接切斷烏克蘭衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與外界聯(lián)系的方式，造成直接損失上千萬美元。目前大部分衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)如Starlink、LeoSat等都采用或即將采用星間鏈路技術(shù)，“路由”過程存在被“竊取”或“攻擊”等安全風(fēng)險(xiǎn)，很可能導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)泄露、或是由網(wǎng)絡(luò)攻擊造成的數(shù)據(jù)安全、通信中斷等風(fēng)險(xiǎn)，而近年來小型衛(wèi)星數(shù)量的激增也進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)安全隱患。除技術(shù)層面解決方案，當(dāng)前全球國(guó)家和地區(qū)都在加快規(guī)范衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)安全的立法與行業(yè)規(guī)范。

美國(guó)參議院提出的《衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)安全法案》就是為保護(hù)商業(yè)衛(wèi)星系統(tǒng)免受網(wǎng)絡(luò)安全威脅的立法，該法案要求美國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全和基礎(chǔ)設(shè)施安全局（CISA）成立“商業(yè)衛(wèi)星系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全信息中心”，專門為商業(yè)衛(wèi)星所有者和運(yùn)營(yíng)商提供網(wǎng)絡(luò)安全資源保障，并以此來保護(hù)美國(guó)工業(yè)控制系統(tǒng)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)等重要行業(yè)的衛(wèi)星通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)免受攻擊。該法案目前雖尚未最終通過，但已經(jīng)得到美國(guó)衛(wèi)星工業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）及衛(wèi)星通信行業(yè)內(nèi)的普遍支持。

此外，美國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全和基礎(chǔ)設(shè)施安全局（CISA）和聯(lián)邦調(diào)查局（FBI）于3月聯(lián)合發(fā)布了《加強(qiáng)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)提供商和客戶的網(wǎng)絡(luò)安全》的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)安全咨詢文件，提出緩解衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)安全的具體措施；4月，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）針對(duì)衛(wèi)星通信地面段的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)管理發(fā)布《衛(wèi)星地面段：應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全框架確保衛(wèi)星指揮和控制》文件草案，為衛(wèi)星通信地面段網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)管理等方面提供指導(dǎo)框架。

圖：2022年2月12日-3月5日，歐洲通信衛(wèi)星公司（Eutelsat）衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)連接情況

1.3 各國(guó)政府出臺(tái)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)管理措施

近年來，多國(guó)政府通過制定戰(zhàn)略法規(guī)、設(shè)立專門機(jī)構(gòu)等方式加強(qiáng)自身衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)建設(shè)。澳大利亞國(guó)防部宣布正式成立太空司令部并發(fā)布《國(guó)防太空戰(zhàn)略》整合軍事、商業(yè)和民用衛(wèi)星通信資源；韓國(guó)擬建設(shè)獨(dú)立的航空航天機(jī)構(gòu)，綜合管理民用和軍用航天項(xiàng)目，重點(diǎn)提出通過產(chǎn)業(yè)的集群化管理來發(fā)展本國(guó)的太空與衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)。

產(chǎn)業(yè)態(tài)勢(shì)研判

2.1 綜合垂直整合模式優(yōu)勢(shì)強(qiáng)大，推動(dòng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)范式轉(zhuǎn)變

隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步與大量資本投入，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)鏈整體表現(xiàn)出巨大的整合趨勢(shì)。

在企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式方面，以SpaceX為代表的新興衛(wèi)星公司的綜合垂直化運(yùn)營(yíng)模式展現(xiàn)出巨大的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，縱向整合了從技術(shù)開發(fā)、基地建設(shè)、衛(wèi)星制造發(fā)射、衛(wèi)星通信等應(yīng)用服務(wù)，推動(dòng)“衛(wèi)星即服務(wù)”的概念，在加速創(chuàng)新和控制成本的同時(shí)有效推動(dòng)整個(gè)衛(wèi)星上下游產(chǎn)業(yè)模式和交織。星鏈網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)更是打通了產(chǎn)業(yè)鏈，以綜合化商業(yè)模式改變了衛(wèi)星通信行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局。

亞馬遜也瞄準(zhǔn)垂直整合策略，其“柯伯伊（Kuiper）”項(xiàng)目提出在LEO Ka波段創(chuàng)建了由3000多顆衛(wèi)星組成的低延遲、高吞吐量星座，同時(shí)整合其在消費(fèi)電子產(chǎn)品(Alexa/Kindle)的供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，并將衛(wèi)星通信終端服務(wù)與其Prime訂閱進(jìn)行綁定，從而降低其終端成本。

相比于行業(yè)新興企業(yè)的垂直整合模式，傳統(tǒng)大型衛(wèi)星通信供應(yīng)商OneWeb公司采取橫向整合方式，與其他公司合作構(gòu)建其星座。例如與空客公司合作制造衛(wèi)星，與海事衛(wèi)星通信和娛樂系統(tǒng)提供商Intellian技術(shù)公司和柯斯林航空（Collins Aerospace）公司合作開發(fā)用戶終端。

然而由于Oneweb缺乏對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上游的控制，與SpaceX相對(duì)完備可控的產(chǎn)業(yè)鏈體系相比，仍缺乏一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?？傮w來說，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與市場(chǎng)需求的刺激下，衛(wèi)星通信行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)范式趨于“以需求和服務(wù)為導(dǎo)向”的市場(chǎng)邏輯，這一趨勢(shì)也將對(duì)行業(yè)構(gòu)建成為帶來強(qiáng)有力的調(diào)整力量。

2.2 衛(wèi)星通信與5G網(wǎng)絡(luò)融合的商業(yè)化價(jià)值顯露

當(dāng)前地面第五代移動(dòng)通信（5G）在全球迎來新一輪發(fā)展熱潮，也成功進(jìn)入商用，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面5G的融合（星地融合）成為衛(wèi)星通信行業(yè)新熱點(diǎn)。包括3GPP、ITU在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化組織成立了專門工作組研究星地融合的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作，針對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面5G融合的問題，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）提出了星地5G融合的4種應(yīng)用場(chǎng)景，包括中繼到站、小區(qū)回傳、動(dòng)中通及混合多播場(chǎng)景。

為此，歐空局和日本國(guó)家信息與通信技術(shù)研究所早在2018和2020年就簽署并更更新計(jì)劃，以合作研發(fā)衛(wèi)星通信與5G通信無縫切換的洲際通信能力。2022年初已成功在國(guó)際間長(zhǎng)距離5G網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)了5G控制信號(hào)、高清4K視頻和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）數(shù)據(jù)的傳輸并完成網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量測(cè)試；在6月的日歐聯(lián)合實(shí)驗(yàn)中，成功將衛(wèi)星線路集成到國(guó)際間長(zhǎng)距離5G網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)太空與地面無縫連接，也證明了在洲際范圍內(nèi)部署高度分布式可信網(wǎng)絡(luò)連接的可行性。5月，國(guó)際海事衛(wèi)星組織（Inmarsat）也完成了其新的Orchestra網(wǎng)絡(luò)的第一階段測(cè)試，將現(xiàn)有的GEO衛(wèi)星、LEO衛(wèi)星和地面5G整合為一個(gè)綜合解決方案，其專有技術(shù)可跨越不同頻段組合和測(cè)試船舶上的終端設(shè)備，并預(yù)計(jì)在2026年前為Orchestra建設(shè)投資1億美元。

目前，衛(wèi)星通信與5G網(wǎng)絡(luò)的融合業(yè)務(wù)仍處于商業(yè)化初始階段，雖未進(jìn)行大面積推廣，但已成為行業(yè)發(fā)展新焦點(diǎn)。衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)商和電信公司對(duì)更高吞吐量、更廣覆蓋范圍和動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的需求很可能會(huì)繼續(xù)推動(dòng)混合衛(wèi)星和地面通信功能進(jìn)入一個(gè)無縫、無處不在的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，加快衛(wèi)星通信在6G網(wǎng)絡(luò)的深度融合和應(yīng)用。衛(wèi)星到設(shè)備直接通信的實(shí)現(xiàn)，也將推動(dòng)價(jià)值鏈從基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)移到推動(dòng)商品化的分銷提供商，將可能是衛(wèi)星行業(yè)有史以來最大的市場(chǎng)之一。

2.3 衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)成前沿布局熱點(diǎn)

近年來，對(duì)衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的需求正在穩(wěn)步增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2025年,全球?qū)⒉渴鸺s3030萬個(gè)衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，年復(fù)合增長(zhǎng)率接近40%，相關(guān)市場(chǎng)的營(yíng)收規(guī)模將增長(zhǎng)到59億美元。與地面基礎(chǔ)設(shè)施相比，衛(wèi)星具有更廣闊的覆蓋范圍，過衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)傳感器和設(shè)備的商業(yè)解決方案，可實(shí)現(xiàn)在世界任何地方對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行精確、實(shí)時(shí)的跟蹤、監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)視。國(guó)際大型衛(wèi)星通信公司展開針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)布局，通過收購(gòu)并購(gòu)等形式整合衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)，并向多行業(yè)開放服務(wù)。

早在2021年第三季度，SpaceX公司通過收購(gòu)Swarm Technologies推出針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化的衛(wèi)星星座，向該運(yùn)營(yíng)商開放了各種行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，如農(nóng)業(yè)、移動(dòng)和偏遠(yuǎn)地區(qū)的各種物聯(lián)網(wǎng)。而此前，Swarm公司已有120顆小型衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道，向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供低成本雙向全球衛(wèi)星通信，并已經(jīng)形成了太空蜂群、蝶形網(wǎng)關(guān)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與超低費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。此次收購(gòu)對(duì)于衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義，是市場(chǎng)開始走向整合、逐步形成寡頭的信號(hào)。

緊隨其后，美國(guó)衛(wèi)訊公司（Viasat）在2021年底宣布以73億美元的價(jià)格收購(gòu)國(guó)際海事衛(wèi)星組織（Inmarsat），一舉掀起衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)“大洗牌”。Viasat此次收購(gòu)看重的是Inmarsat的全球L波段頻譜以及在此基礎(chǔ)上形成的快速增長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)資源。而在收購(gòu)之前，Inmarsat已經(jīng)和很多領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)廠商合作，并推出衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)方案，包括與沃達(dá)豐合作推進(jìn)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)漫游、與Actility合作形成Inmarsat LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)、與聯(lián)發(fā)科合作實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)5G衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)連接等。對(duì)此，SpaceX作為其最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，于今年6月向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）抗議，并試圖阻止此次收購(gòu)，然而此次收購(gòu)手續(xù)依然預(yù)計(jì)在今年下半年完成。收購(gòu)后，Viasat將擁有Ka、L和S波段廣泛的全球頻譜產(chǎn)品組合，以及19顆正在服役的衛(wèi)星，另外計(jì)劃在未來三年內(nèi)發(fā)射10顆，并表示將通過在新的和現(xiàn)有快速增長(zhǎng)的細(xì)分市場(chǎng)及地理區(qū)域創(chuàng)建和交付創(chuàng)新的寬帶和物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

2022年5月30日，瑞士的納米衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商Astrocast公司也通過收購(gòu)荷蘭物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商Hiber，進(jìn)一步擴(kuò)大其垂直化運(yùn)營(yíng)的深度。Hiber作為一家領(lǐng)先的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)公司，其客戶已經(jīng)擴(kuò)展至?？松梨冢‥xxonMobil）、殼牌、Oil Search、NAM和ENI等大型能源公司，并為石油天然氣、農(nóng)林采礦業(yè)等行業(yè)公司的離網(wǎng)工作場(chǎng)所資產(chǎn)跟蹤提供衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。而在今年2月，瑞士推出Astrocast公司也成功開發(fā)了具有成本效益的商用雙向衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，可將命令發(fā)送回地面資產(chǎn)并形成設(shè)備遠(yuǎn)程管理等一些列全新的應(yīng)用，并計(jì)劃將其與機(jī)器學(xué)習(xí)與AI解決方案無縫集成，改善資產(chǎn)遠(yuǎn)程管理的模式。合并后，不僅可將增加在美洲地區(qū)L波段頻譜的訪問，還將大大加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)能力，進(jìn)一步深入垂直領(lǐng)域客戶的物聯(lián)網(wǎng)需求以擴(kuò)大市場(chǎng)渠道。

圖：Swarm公司衛(wèi)星布局的蝶形結(jié)構(gòu)

企業(yè)重要?jiǎng)酉?/strong>

3.1 頭部企業(yè)持續(xù)擴(kuò)容，促進(jìn)行業(yè)整合形成壟斷

隨著眾多下一代衛(wèi)星計(jì)劃于2023年開始提供服務(wù)，其他衛(wèi)星完成發(fā)射后將于2026年形成完整的星座，預(yù)計(jì)將會(huì)出現(xiàn)容量的商品化和運(yùn)營(yíng)商的持續(xù)整合。

SpaceX的星鏈（Starlink）是目前全球最大的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，2022年5月，美國(guó)SpaceX公司利用“獵鷹”-9號(hào)火箭成功發(fā)射第46批53顆“星鏈”v1.5衛(wèi)星，目前已約有2350顆“星鏈”衛(wèi)星在軌運(yùn)行。而每次獵鷹9號(hào)發(fā)射60顆衛(wèi)星都會(huì)增加大約1Tb的在軌通信容量。SpaceX公司下一代“Version 2”星座預(yù)計(jì)將衛(wèi)星總數(shù)增加到40000顆。

面對(duì)新興公司部署大量衛(wèi)星對(duì)LEO軌道可用容量的壓縮，傳統(tǒng)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商也迅速作出反應(yīng)，紛紛宣布各自的擴(kuò)容計(jì)劃，隨著越來越多的容量上線，競(jìng)爭(zhēng)將促使衛(wèi)星通信市場(chǎng)整合。

圖：國(guó)際運(yùn)營(yíng)商衛(wèi)星通信容量比較，2021年全球互聯(lián)網(wǎng)吞吐量達(dá)到786 Tbps，來源：衛(wèi)星通信手冊(cè)2022

預(yù)計(jì)到2023年，衛(wèi)星通信行業(yè)理論容量可達(dá)97Tbps，其中LEO衛(wèi)星占比83%，MEO衛(wèi)星11%，GEO衛(wèi)星6%。在此期間，傳統(tǒng)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商在繼續(xù)擴(kuò)容的同時(shí)保持70-90%的高利用率，而新興衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的由于前期的快速擴(kuò)容，后期可能主要集中在提高性能和使用率上，這種情況下，2023年預(yù)計(jì)總可售容量將達(dá)到53Tbps，全球市場(chǎng)份額中，SpaceX公司占70%，其次是SES占17%，Viasat/Inmarsat占7%。Starlink有潛力僅通過產(chǎn)能主導(dǎo)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，但亞馬遜公司的Kuiper進(jìn)入市場(chǎng)可能會(huì)削弱SpaceX公司的早期優(yōu)勢(shì)。

表：全球衛(wèi)星通信行業(yè)容量發(fā)展預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)到2026年，衛(wèi)星通信總?cè)萘康脑鲩L(zhǎng)將會(huì)再次改變衛(wèi)星通信行業(yè)的格局。

Starlink、Kuiper和SES將在幾年后實(shí)現(xiàn)提供1 Gbps的連接服務(wù)能力。預(yù)計(jì)SpaceX公司將其星座擴(kuò)展到近6000顆衛(wèi)星。亞馬遜公司的柯伊伯（Kuiper）項(xiàng)目擁有超過3000顆低軌衛(wèi)星的運(yùn)營(yíng)星座，可能成為第二大衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商。SES和ViaSat/Inmarsat繼續(xù)支持其多軌道、多頻段系統(tǒng)，有可能會(huì)使亞馬遜公司在特定的政府和企業(yè)客戶中獲得優(yōu)勢(shì)，并從互操作性中受益。Telesat也計(jì)劃新建一個(gè)LEO星座，進(jìn)一步擴(kuò)容基礎(chǔ)上引入低延遲服務(wù)。

到2026年，衛(wèi)星通信行業(yè)的總理論容量將達(dá)218 Tbps，其中91%來自LEO，5%來自MEO，4%來自GEO，總可銷售容量可能達(dá)到113 Tbps，其中SpaceX公司占57%的市場(chǎng)份額，其次是Kuiper占23%，SES占8%。前三大運(yùn)營(yíng)商可能提供超過85%的可銷售容量，其余的提供商進(jìn)行整合以維持現(xiàn)有的客戶群體。

表：全球衛(wèi)星通信行業(yè)巨頭前三名預(yù)測(cè)，可銷售容量與占比（2023/2026年）

表：衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)商比較(2026)

3.2 企業(yè)爭(zhēng)奪頻譜資源“白熱化”，Ka頻段資源緊缺加劇

近年來，隨著衛(wèi)星上網(wǎng)需求的激增以及C和Ku頻段已近飽和的現(xiàn)狀，Ka頻段成為近年來興起并大量投入使用的高頻頻段，盡管相比Ku頻段更易受天氣影響，但其工作帶寬更大，信號(hào)強(qiáng)度更高、天線口徑更小，具有很好的開發(fā)價(jià)值。然而，由于衛(wèi)星星座規(guī)模的持續(xù)增大，Ka頻段頻譜的競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈。

圖：衛(wèi)星通信頻段示意圖

Starlink作為世界上最大的巨星星座，其擴(kuò)張計(jì)劃就遭到了美國(guó)地球靜止衛(wèi)星寬帶運(yùn)營(yíng)商Viasat的激烈抵制。今年上半年，Viasat呼吁FCC對(duì)Starlink光污染問題進(jìn)行環(huán)境審查，試圖以此延緩Stralink的擴(kuò)張。但SpaceX也毫不示弱，于6月10日向FCC提交信件指責(zé)Viasat在沒有滿足FCC條件的情況下，使用為非對(duì)地靜止軌道上的運(yùn)營(yíng)商指定的Ka波段頻率，因此涉嫌侵犯SpaceX當(dāng)前衛(wèi)星和地面站之間進(jìn)行通信頻率的權(quán)利。SpaceX此舉同時(shí)也意在阻止Viasat耗資73億美元收購(gòu)英國(guó)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商Inmarsat的計(jì)劃，畢竟一旦收購(gòu)成功，Viasat將進(jìn)一步擴(kuò)大其在國(guó)際上和多個(gè)軌道頻段上的業(yè)務(wù)。對(duì)此，Viasat否認(rèn)其違反FCC規(guī)則并表示仍將在2022年底之前完成對(duì)Inmarsat的收購(gòu)，兩家的頻譜之爭(zhēng)仍在持續(xù)發(fā)酵中。

圖：SpaceX公司在當(dāng)前的獵鷹9號(hào)配置下，能夠一次發(fā)射部署多達(dá)60顆低地球軌道通信衛(wèi)星

而自2021年FCC開放了12GHz頻段的大門后，多家通信公司紛紛提交利用該頻段開展地面5G通信服務(wù)的報(bào)告與申請(qǐng)。其中，美國(guó)Dish Network衛(wèi)星廣播服務(wù)提供商就向FCC申請(qǐng)并多次游說以使用12GHz頻段在地面運(yùn)營(yíng)其5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)。然而此前，12GHz頻段一直由Starlink獨(dú)享。為此，SpaceX就此專門在其官網(wǎng)上發(fā)布技術(shù)分析報(bào)告聲稱：若被 Dish Network 搶走12 GHz頻譜，將對(duì)全美范圍內(nèi)的Starlink衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)造成嚴(yán)重影響，Starlink客戶將在超過 77% 的時(shí)間里遇到有害干擾、并在 74% 的時(shí)間里完全中斷服務(wù)，導(dǎo)致大多數(shù)美國(guó)客戶都無法使用星鏈，并嚴(yán)重地破壞下一代衛(wèi)星服務(wù)的可用性。SpaceX也迅速向FCC提交文件表示該公司主要依靠12GHz頻段向美國(guó)各地星鏈客戶提供關(guān)鍵的下行鏈路服務(wù)，以此爭(zhēng)取保住其已有的頻譜優(yōu)勢(shì)。

此外，于2021年在全球主要大型衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商美國(guó)SpaceX與英國(guó)OneWeb之間上演的異常激烈的頻譜爭(zhēng)奪戰(zhàn)，終于落下帷幕。經(jīng)過漫長(zhǎng)的協(xié)調(diào)，兩大巨頭終于于2022年6月宣布達(dá)成一項(xiàng)頻譜協(xié)調(diào)計(jì)劃，可使兩家目前的寬帶星座和第二代寬帶星座都能夠共存，并請(qǐng)求美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）批準(zhǔn)其第二代寬帶星座計(jì)劃。此次協(xié)議達(dá)成后，SpaceX已獲準(zhǔn)為其Starlink網(wǎng)絡(luò)在Ku波段中部署4408顆LEO衛(wèi)星，以及發(fā)射7500顆V波段衛(wèi)星的單獨(dú)授權(quán)，該公司還繼續(xù)向FCC申請(qǐng)批準(zhǔn)增加近30000顆衛(wèi)星以改善其寬帶服務(wù)；而OneWeb 獲準(zhǔn)在Ku波段中使用648 顆LEO衛(wèi)星，以及在V波段中增加有效載荷，并預(yù)計(jì)將其星座規(guī)模增加到約7000顆衛(wèi)星。據(jù)太空分析顯示，目前已有2404顆 Starlink和427顆 OneWeb 衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行。可見，在其達(dá)成頻譜協(xié)調(diào)共識(shí)后，將會(huì)繼續(xù)加快推進(jìn)雙方星座的部署進(jìn)程，加速先進(jìn)寬帶服務(wù)的落地，同時(shí)也將占有更多的頻段資源。

總的來說，衛(wèi)星通信的頻譜之爭(zhēng)從Ku波段發(fā)展到Ka波段，而對(duì)于無線電頻譜的極高頻（EHF）領(lǐng)域的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也初步顯現(xiàn)。2021年11月，F(xiàn)CC已接到38000顆V波段衛(wèi)星申請(qǐng)。據(jù)行業(yè)預(yù)計(jì)，如果SpaceX繼續(xù)其Starlink的發(fā)射節(jié)奏，V波段的終端用戶服務(wù)有望在三年內(nèi)投入使用。

圖：衛(wèi)星通信軌道高度和覆蓋區(qū)域示意圖

3.3 空間激光通信呈現(xiàn)向民用產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，集中發(fā)力關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)研發(fā)與實(shí)驗(yàn)

空間激光通信具有寬帶寬、高數(shù)據(jù)速率、低功耗的特點(diǎn)，是未來實(shí)現(xiàn)星間大容量衛(wèi)星組網(wǎng)和星地大數(shù)據(jù)量信息交互的重要手段之一。但由于技術(shù)難度大、主要器件成本高等原因，目前激光通信的技術(shù)研發(fā)與行業(yè)應(yīng)用更多體現(xiàn)出國(guó)防應(yīng)用與軍方投資的主要特點(diǎn)。然而，在近期激光通信產(chǎn)業(yè)布局中卻逐漸出現(xiàn)商用通信與政府加密網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢(shì)，隨著技術(shù)發(fā)展與實(shí)踐，空間激光通信將有效大幅提升全球衛(wèi)星的通信能力。

2022年5月，光終端供應(yīng)商CACI International稱在軍事實(shí)驗(yàn)中已證明衛(wèi)星間激光在近地軌道上的通信。本次實(shí)驗(yàn)的兩顆小型衛(wèi)星由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）于去年發(fā)射，此次在近40分鐘的測(cè)試中成功建立了光鏈路，在約100公里的距離內(nèi)傳輸和接收了200多千兆位的數(shù)據(jù)。6月14日，諾斯羅普·格魯曼公司也成功展示了用于軍事星座的Mynaric激光終端，包括激光終端的地面演示、太空中的數(shù)據(jù)發(fā)送于接收、以及使用光鏈路測(cè)試高速加密和解密，尤其是商業(yè)激光通信與美國(guó)政府加密硬件之間的兼容性。此次“激光星際鏈路測(cè)試”驗(yàn)證了美國(guó)太空發(fā)展局（SDA）部署傳輸層通信網(wǎng)絡(luò)的所需的關(guān)鍵技術(shù)，預(yù)計(jì)SDA傳輸層通信網(wǎng)絡(luò)將于2022年獲得設(shè)備認(rèn)證，2024年開始全面部署。

針對(duì)激光通信的關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)，美國(guó)私營(yíng)國(guó)防和情報(bào)承包商BlueHalo公司同日承接了美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室價(jià)值1100萬美元的合同，主要聚焦“光學(xué)抖動(dòng)控制和精確指向”方面的技術(shù)攻克，預(yù)計(jì)于2025年交付激光通終端和在軌實(shí)驗(yàn)地面站，將分別演示GEO和LEO之間的激光上行、下行鏈路、空對(duì)地光通信鏈路、以及多種光通信標(biāo)準(zhǔn)的互操作性。

在企業(yè)方面，日本索尼美國(guó)子公司（SCA）于6月7日宣布成立專門從事太空激光通信業(yè)務(wù)的索尼太空通信公司（SSC），建立并推廣商用太空激光通信網(wǎng)絡(luò)，將計(jì)劃開發(fā)、建造和供應(yīng)新設(shè)備，利用激光束實(shí)現(xiàn)小型衛(wèi)星與地面站的通信、甚至是雙向?qū)崟r(shí)連接，從而提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與生活的便利性。

圖：衛(wèi)星與太空技術(shù)市場(chǎng)圖景

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作者：行業(yè)研究觀察員  中國(guó)電科發(fā)展戰(zhàn)略研究中心  惠文，辛鑫

審核：行業(yè)研究顧問  居士

【參考鏈接】

1.https://www.defensenews.com/battlefield-tech/space/2022/04/05/us-space-command-releases-commercial-integration-strategy/

2.https://www.congress.gov/bill/117th-congress/senate-bill/3511/text?r=6&s=1

3.https://malinowski.house.gov/sites/evo-subsites/malinowski.house.gov/files/evo-media-document/Satellite%20Cybersecurity%20Act%20Bill%20to%20Submit%20Signed.pdf

4.https://www.cisa.gov/uscert/ncas/alerts/aa22-076a

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