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2019年衛星通信市場現狀與發展前景:同步衛星通信發展受限,發展低軌衛星大勢所趨【組圖】

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20 李明俊 ? 2019-07-25 17:40:39  來源:前瞻產業研究院 E4350G0

靜止軌道通信衛星早在幾十年前就開始商業化運營,商業通信衛星也是航天領域唯一真正商業化的市場,長期占有衛星服務業收入90%以上的份額。然而隨著地面通信技術(4G、5G通信等)與互聯網技術的快速發展,傳統靜止軌道通信正面臨越來越尷尬的局面。

衛星通信系統的構成

衛星通信是一種微波通信,利用衛星上的轉發器作為中繼站,轉發無線電波,實現地球上的兩個或多個衛星通信站之間的通信。衛星通信可實現遠距離的話音、數據、圖像、視頻傳輸等業務功能,是遠程通信的重要手段之一。衛星通信系統由衛星端、地面端、用戶端三部分組成。

目前,國內衛星通信主要以C頻段(4-8GHz)和Ku頻段(12-18GHz)為主,少部分衛星采用Ka頻段(27-40GHz)。頻率的高低,決定了通信傳輸帶寬的大小,頻率越高,單位時間傳輸的數據量上限也越高。所以高通量衛星采用Ka頻段為主。但在發射功率給定的情況下,頻率越高,傳輸距離則越小。因此,高通量衛星運行軌道主要以低軌道為主。

圖表1:衛星通信業務示意圖 

圖表2:衛星通信系統構成

傳統廣播衛星向衛星寬帶互聯網轉變,高通量衛星成為行業新增長點

衛星通信具有覆蓋范圍廣、通信距離遠。通信頻帶寬、不受地形和地域限制等特點,可以實現移動通信網絡無法實現的廣域覆蓋。未來,互聯網需要融合兩個基本網絡:由地面蜂窩網組成的局域網部分和由衛星網絡組成的全局網部分。

衛星組網將會激發高通量衛星需求市場。高通量衛星主要使用Ka頻段,具有更大的通信容量、低單位寬帶成本以及更加靈活的終端設備等。

2017年4月,中國實踐十三號衛星在西昌發射心由長征乙運載火箭成功,并被納入“中星”衛星系列,命名為“中星十六號”。2018年1月23日,“中星十六號”正式交付使用。“中星十六”是我國首顆高通量衛星。按照計劃,2019年下半年,中國將發射18號高通量衛星,屆時將實現衛星互聯網對中國全疆域覆蓋,2021年,將發射2顆靜止軌道高通量衛星,在增強對國內覆蓋同時,實現一帶一路覆蓋。

圖表3:中星16號與中星18號高通量衛星參數

靜止軌道通信衛星市場退化

靜止軌道通信衛星早在幾十年前就開始商業化運營,商業通信衛星也是航天領域唯一真正商業化的市場,長期占有衛星服務業收入90%以上的份額。然而隨著地面通信技術(4G、5G通信等)與互聯網技術的快速發展,傳統靜止軌道通信市場規模卻越來越小。

近10年來,全球商業靜止軌道通信衛星采購量正在逐漸下滑。2009和2010年,全球商業靜止軌道通信衛星采購量均達到了30顆,當時工業界還樂觀估計此后每年會有20-25顆的采購量。然而在2015年行業市場出現了轉折,2015到2017年,全球靜止軌道通信衛星分別賣出出了16顆、15顆、10顆,僅為2010年銷量的一半左右。

2018年,全球商業通信衛星市場頹勢依舊,全年僅簽訂了12顆商業通信衛星合同,其中包括中國自造的3顆、俄羅斯自造的2顆以及以色列自造的1顆,可以說,靜止通信衛星領域退化到了自給自足的小農經濟時代。

圖表4:2008-2018年全球商業靜止軌道通信衛星采購量(單位:顆)

發展低軌衛星通信大勢所趨

2019年5月24日,首批60顆“星鏈”Starlink星座衛星被成功送入太空,馬斯克的“星鏈計劃”正式邁出了成功的第一步。根據SpaceX遞交的“12000顆衛星星座”計劃,衛星分別分布在340公里、550公里和1150公里三個低軌道。未來星鏈組網將為全球互聯網服務欠缺地區提供互聯網接入服務,并為城市地區提供“有價格優勢”的寬帶服務。

目前全球絕大多數通信衛星主要以GEO衛星為主,由于軌道資源有限,地球同步靜止衛星只能在一個擁擠的環境下工作。此外,地球同步衛星數據傳輸延遲大,為500ms左右,而低軌衛星則能極大縮短時延,實現50ms以內時延,與地面光纖網絡相當。這也使其可以支持在線游戲或視頻聊天等基于實時數據傳輸類應用。

目前真正組網并進行運營的中低軌道通信衛星系統只有三個,分別為:即銥(Iridium)、全球星(Globalstar)和軌道通信(Orbcomm)系統。未來即將發射的低軌衛星組網計劃包括了:銥星、O3b、LeoSat、OneWeb、Starlink、三星等,低軌衛星通信發展是大勢所趨。

圖表5:當前國際主要低軌衛星通信計劃

以上數據來源參考前瞻產業研究院發布的《中國衛星通信設備行業市場需求與投資戰略規劃分析報告》。

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