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文檔簡(jiǎn)介
1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250022 1、 通信技術(shù)的演進(jìn)從 1G 到 5G 的蛻變 4 HYPERLINK l _TOC_250021 、 1G 模擬時(shí)代,從 0 到 1 的變革 4 HYPERLINK l _TOC_250020 、 2G 數(shù)字時(shí)代,數(shù)字傳輸能力提升 5 HYPERLINK l _TOC_250019 、 3G 寬帶時(shí)代,無(wú)線(xiàn)通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的全面結(jié)合 6 HYPERLINK l _TOC_250018 、 4G 智能時(shí)代,更快的數(shù)據(jù)傳輸速率 8 HYPERLINK l _TOC_250017 、 5G 萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代,實(shí)現(xiàn)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò) 10 HYPE
2、RLINK l _TOC_250016 2、 5G 中后期展望:地面通信連接衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) 11 HYPERLINK l _TOC_250015 、 低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正與地面網(wǎng)絡(luò)融合,有望實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫鏈接 11 HYPERLINK l _TOC_250014 、 利好政策頻出,衛(wèi)星互聯(lián)行業(yè)規(guī)模不斷上升 12 HYPERLINK l _TOC_250013 、 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈由衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備和衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)構(gòu)成 14 HYPERLINK l _TOC_250012 、 衛(wèi)星制造:投資將迎來(lái)高峰,成本提升空間較大 15 HYPERLINK l _TOC_250011 、 衛(wèi)星發(fā)射:成本不
3、斷下降,商業(yè)航天發(fā)展穩(wěn)步推進(jìn) 16 HYPERLINK l _TOC_250010 、 地面設(shè)備:重要環(huán)節(jié),終端市場(chǎng)容量有望提升 17 HYPERLINK l _TOC_250009 、 衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù):價(jià)值鏈占比最高,應(yīng)用廣泛 19 HYPERLINK l _TOC_250008 3、 星鏈計(jì)劃作為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)頭雁之一 21 HYPERLINK l _TOC_250007 、 為全球用戶(hù)提供低延時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信,分三步實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng) 21 HYPERLINK l _TOC_250006 、 火箭回收技術(shù)、相控陣天線(xiàn)和激光互聯(lián)技術(shù)加速星鏈計(jì)劃落地 22 HYPERLINK l _TOC_250005
4、 、 星鏈計(jì)劃與自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療、高清直播和太空云通信形成配套體系 234、 6G 技術(shù)的突破可能體現(xiàn)在超維度天線(xiàn)技術(shù)、天地大融合技術(shù)和太赫茲波段使用技術(shù)等方面的創(chuàng)新和進(jìn)展 25、 超維度天線(xiàn)技術(shù)(XDimension MIMO)的部分創(chuàng)新在于智能超表面(RIS)和電磁波角動(dòng)能的應(yīng)用 25 HYPERLINK l _TOC_250004 、 智能超表面(RIS)的天線(xiàn)可以更智能的重構(gòu)傳播環(huán)境,是實(shí)現(xiàn)超維度天線(xiàn)技術(shù)的一個(gè)重要方向 25 HYPERLINK l _TOC_250003 、 電磁波角動(dòng)能的應(yīng)用可在不消耗額外頻譜和時(shí)間下增加多連和頻譜效率 26 HYPERLINK l _TOC_25
5、0002 、 天地大融合技術(shù)是針對(duì)天基多層子網(wǎng)和地面蜂窩多層子網(wǎng)組成的多重形態(tài)立體異構(gòu)空天地融合的通信網(wǎng)絡(luò). 27 4.3、 太赫茲波通信發(fā)展體現(xiàn)在材料,架構(gòu),組網(wǎng)和編碼的創(chuàng)新. 28 HYPERLINK l _TOC_250001 5、 推薦及受益標(biāo)的 30 HYPERLINK l _TOC_250000 6、 風(fēng)險(xiǎn)提示 31圖表目錄圖 1: FDMA 業(yè)務(wù)通道在不同頻段分配給不同客戶(hù) 5圖 2: TDMA 業(yè)務(wù)通道在不同時(shí)間分配不同用戶(hù) 6圖 3: CDMA 所有用戶(hù)在同一頻段、同一時(shí)間 6圖 4: LTE 系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為單層結(jié)構(gòu) 8圖 5: MIMO 系統(tǒng)具有較高的頻譜利用效率
6、10圖 6: 衛(wèi)星通信是利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器作為中繼接收和轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的通信方式 11圖 7: 低軌衛(wèi)星通信核心應(yīng)用場(chǎng)景包括偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋作業(yè)及科考、航空和災(zāi)備 12圖 8: 全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入穩(wěn)定增長(zhǎng) 14圖 9: 我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星制造投資規(guī)模預(yù)計(jì)將在 2023 年迎來(lái)高峰 15圖 10: 2009 年以來(lái)我國(guó)小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量逐漸增多,衛(wèi)星發(fā)射重量逐漸降低 15圖 11: 2015 年長(zhǎng)征六號(hào)曾創(chuàng)下我國(guó)“一箭 20 星”記錄 16圖 12: 2018 年我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量創(chuàng)歷史新高 17圖 13: 地面段控制通信系統(tǒng)的正常營(yíng)運(yùn),是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的重要環(huán)節(jié) 17圖 14: 地面設(shè)備細(xì)分環(huán)節(jié)包括固定地面
7、站、移動(dòng)式地面站和用戶(hù)終端三部分 18圖 15: 建設(shè)星間鏈路可降低對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)度 18圖 16: 多波束天線(xiàn)技術(shù)可使衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)更廣闊的區(qū)域覆蓋 19圖 17: 衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中,衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)與服務(wù)占比最高 20圖 18: 火箭回收技術(shù)使 SpaceX 火箭單次發(fā)射成本大幅降低 22圖 19: Starlink 衛(wèi)星相控陣平板天線(xiàn)可提供高增益波束 23圖 20: 星鏈 FCC 應(yīng)用揭示移動(dòng)車(chē)輛中的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃 24圖 21: 星鏈計(jì)劃加持,微軟發(fā)布“云上太空” 24圖 22: MIMO 使用智能超表面 25圖 23: 軌道角動(dòng)能波的波前和 3D 建模 26圖 24: 三種無(wú)線(xiàn)電渦旋信號(hào)產(chǎn)生
8、天線(xiàn)結(jié)構(gòu):螺旋相位板式,均圓陣列和超表面 26圖 25: 多個(gè) OAM 模型相位圖像顯示抗干擾潛力 27圖 26: 空天地融合技術(shù)擁有立體異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 27圖 27: 空天地一體化融合業(yè)務(wù)涉及領(lǐng)域眾多 28圖 28: 石墨烯彈性天線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)彎曲 29圖 29: 動(dòng)態(tài) UM-MIMO 由多個(gè)附屬支天線(xiàn)網(wǎng)組成,支天線(xiàn)網(wǎng)可再組網(wǎng) 29圖 30: 可控制超表面材料改變光的反射方向 30表 1: 移動(dòng)通信技術(shù)從 1G 向 5G 演進(jìn) 4表 2: 1G 技術(shù)特點(diǎn)依賴(lài)于模擬傳輸技術(shù) 4表 3: 2G 技術(shù)帶寬有限、頻率利用率低 5表 4: GSM 技術(shù)特點(diǎn)包括頻譜效率高、容量效率高等 6表 5: 3G 技術(shù)存在的
9、問(wèn)題包括兼容性、頻譜利用率低、速率低等 7表 6: 3G 系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有 WCDMA,CDMA2000 和 TD-SCDMA 三大分支 7表 7: LTE 技術(shù)目標(biāo)包括容量提升、覆蓋增強(qiáng)、移動(dòng)性提高等 8表 8: 4G 移動(dòng)通信帶來(lái)更快的數(shù)據(jù)傳輸速率 9表 9: OFDM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括雜度低、頻譜效率高等 9表 10: 5G 移動(dòng)通信存在三大關(guān)鍵技術(shù) 10表 11: 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)目前正處在與地面通信融合發(fā)展階段 11表 12: 衛(wèi)星根據(jù)軌道高度分類(lèi)呈現(xiàn)不同的特點(diǎn) 12表 13: 低軌衛(wèi)星系統(tǒng)與高軌衛(wèi)星系統(tǒng)相比傳輸損耗更低,可靠性更高 12表 14: 國(guó)家多次出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)
10、展 13表 15: 航天科技和航天科工已經(jīng)開(kāi)始積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè) 13表 16: 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包括衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)與服務(wù) 14表 17: 我國(guó)衛(wèi)星制造成本與國(guó)外相比仍有較大提升空間 16表 18: 預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信終端市場(chǎng)容量約為 400 億元 19表 19: 北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成,性能進(jìn)一步提升 20表 20: 下游需求是我國(guó)遙感衛(wèi)星行業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?21表 21: 星鏈計(jì)劃目前已發(fā)射 1205 顆“星鏈”衛(wèi)星 21表 22: Starlink 具有低延時(shí)、易于設(shè)置和兼顧偏遠(yuǎn)地區(qū)三大優(yōu)勢(shì) 21表 23: Starlink 計(jì)劃分三步實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)
11、 22表 24: 目前激光通信領(lǐng)域已出現(xiàn)多款產(chǎn)品,SpaceX 處于領(lǐng)先地位 23表 25: 推薦標(biāo)的相關(guān)估值表 30表 26: 受益標(biāo)的相關(guān)估值表 311、 通信技術(shù)的演進(jìn)從 1G 到 5G 的蛻變通信變革引領(lǐng)科技社會(huì)變革。在過(guò)去的幾十年間,世界通信發(fā)生了翻天覆地的變化。移動(dòng)通信技術(shù)每近十年就會(huì)出現(xiàn)一次新的變革。移動(dòng)通信技術(shù)推動(dòng)著信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,改善了人們的生活水平,促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展和繁榮。如今,通信的進(jìn)步已經(jīng)逐漸演變成社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步不可或缺的關(guān)鍵因素。通信技術(shù)產(chǎn)生時(shí)間主要標(biāo)準(zhǔn)主要服務(wù)項(xiàng)目特點(diǎn)與不足表1:移動(dòng)通信技術(shù)從 1G 向 5G 演進(jìn)20 世紀(jì) 70-801G年代20 世紀(jì) 9
12、0 年2G代3G21 世紀(jì)初3.5G2010 年4G2013 年5G2019 年NMT, AMPS TACS, JTAGS, C-Netz, RTMI,Radiocom2000 GSM, CDMA IS-95, ADC,PDC, IDEN, IS-136WCDMA,TD-CDMA, CDMA2000,WiMaxHSPA, HSPA+(均為WCDMA 基礎(chǔ)演進(jìn))LTE(包括 TD-LTE 和 LTEFDD), LTE AdvancedLTE、LTEU 和 NB IoT模擬電話(huà) 數(shù)字電話(huà)、信息電話(huà)、信息、數(shù)據(jù)瀏覽電話(huà)、信息、寬帶數(shù)據(jù)所有 IP 服務(wù)(包括語(yǔ)音、信息)視頻、語(yǔ)音等特點(diǎn):移動(dòng)性問(wèn)題:頻
13、譜效率低;安全問(wèn)題特點(diǎn):漫游、大規(guī)模應(yīng)用 問(wèn)題:有限數(shù)據(jù)傳輸速率,難以支撐互聯(lián)網(wǎng)和電子郵件需求特點(diǎn):更好的互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)問(wèn)題:采用 WAP 進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)接入,存在部分限制 特點(diǎn):寬帶網(wǎng)絡(luò),更多應(yīng)用問(wèn)題:與特定的移動(dòng)通信體系和協(xié)議相綁定特點(diǎn):更快寬帶網(wǎng)絡(luò),低時(shí)延問(wèn)題:不使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的規(guī)模部署,對(duì)垂直行業(yè)定制化服務(wù)的支持受限特點(diǎn):更大帶寬、更低時(shí)延、更多連接問(wèn)題:信號(hào)覆蓋面積小資料來(lái)源:GSMA、開(kāi)源證券研究所、 1G 模擬時(shí)代,從 0 到 1 的變革1G 即第一代移動(dòng)通信技術(shù),是以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的蜂窩無(wú)線(xiàn)電話(huà)系統(tǒng)。起源于20 世紀(jì) 80 年代,完成于 20 世紀(jì) 90 年代,主要采用的是模擬調(diào)制技術(shù)
14、與頻分多址接入(FDMA)技術(shù),這種技術(shù)的主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低,信令干擾話(huà)音業(yè)務(wù)。1G 移動(dòng)通信所依賴(lài)的模擬傳輸技術(shù)業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交互性差、缺乏安全性且速度低,只能傳輸語(yǔ)音流量,并受到網(wǎng)絡(luò)容量的限制。序號(hào)技術(shù)特點(diǎn)表2:1G 技術(shù)特點(diǎn)依賴(lài)于模擬傳輸技術(shù)只有語(yǔ)音業(yè)務(wù)頻譜復(fù)用率低標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,不能漫游(工作頻段不同)安全性差終端設(shè)備價(jià)格高(如“大哥大”)資料來(lái)源:通信世界、開(kāi)源證券研究所頻分多址(FDMA)是一種最基本的多址接入方式。FDMA 以載波頻率來(lái)劃分信道,每個(gè)信道占用一個(gè)載頻,相鄰載頻之間應(yīng)滿(mǎn)足傳輸帶寬的要求。在模擬移動(dòng)通信中頻分多址是最常用的多址方式,每個(gè)載頻之間的間隔為 30kHz
15、 或 25kHz。在 FDMA 技術(shù)下,不同的用戶(hù)占據(jù)不同的頻段,從而避免了相互干擾,實(shí)現(xiàn)了區(qū)分。圖1:FDMA 業(yè)務(wù)通道在不同頻段分配給不同客戶(hù)資料來(lái)源:C114、 2G 數(shù)字時(shí)代,數(shù)字傳輸能力提升2G 即第二代移動(dòng)通信技術(shù),主要采用數(shù)字的時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術(shù)。在 2G 技術(shù)下,無(wú)法直接傳送如電子郵件、軟件等資訊;只具有通話(huà)、和一些如時(shí)間日期等傳送的手機(jī)通信技術(shù)規(guī)格。不過(guò)手機(jī)短信 SMS(Short message service)在 2G 的某些規(guī)格中能夠被執(zhí)行。第二代移動(dòng)通信數(shù)字無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)主要有:歐洲的 GSM 和美國(guó)高通公司推出的 IS-95CDMA 等,我國(guó)主
16、要采用 GSM,美國(guó)、韓國(guó)主要采用CDMA。序號(hào)技術(shù)特點(diǎn)表3:2G 技術(shù)帶寬有限、頻率利用率低標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,只能在同一制式覆蓋區(qū)域漫游,無(wú)法進(jìn)行全球漫游帶寬有限,不能提供高速數(shù)據(jù)傳輸抗干擾抗衰落能力不強(qiáng),系統(tǒng)容量不足頻率利用率低資料來(lái)源:通信世界、開(kāi)源證券研究所時(shí)分多址(TDMA)讓若干個(gè)基站共同使用一個(gè)信道。在一個(gè)寬帶的無(wú)線(xiàn)載波上按時(shí)間劃分為若干時(shí)分信道,每一用戶(hù)占用一個(gè)時(shí)隙,只在這一指定的時(shí)隙內(nèi)收或發(fā)信號(hào),因此在相同信道數(shù)的情況下,采用時(shí)分多址要比頻分多址能容納更多的用戶(hù)?,F(xiàn)在的移動(dòng)通信系統(tǒng)多數(shù)用這種多址技術(shù)。碼分多址(CDMA)是一種利用擴(kuò)頻技術(shù)所形成的不同的碼序列實(shí)現(xiàn)的多址方式。CDMA
17、 采用擴(kuò)頻通信技術(shù), 每個(gè)用戶(hù)具有特定的地址碼 (相當(dāng)于擴(kuò)頻中的PN 碼) ,利用地址碼相互之間的正交性 (或準(zhǔn)正交性) 完成信道分離的任務(wù)。在 CDMA 蜂窩通信系統(tǒng)中, 用戶(hù)之間的信息傳輸是由基站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和控制的。為了實(shí)現(xiàn)雙工通信,正向傳輸和反向傳輸各使用一個(gè)頻率, 即通常所謂的頻分雙工。無(wú)論正向傳輸或反向傳輸, 除去傳輸業(yè)務(wù)信息外, 還必須傳送相應(yīng)的控制信息。為了傳送不同的信息, 需要設(shè)置相應(yīng)的信道。但是, CDMA 通信系統(tǒng)既不分頻道又不分時(shí)隙, 無(wú)論傳送何種信息的信道都靠采用不同的碼型來(lái)區(qū)分。圖2:TDMA 業(yè)務(wù)通道在不同時(shí)間分配不同用戶(hù)圖3:CDMA 所有用戶(hù)在同一頻段、同一時(shí)間資
18、料來(lái)源:C114資料來(lái)源:C114GSM 即全球移動(dòng)通信系統(tǒng),主要由移動(dòng)臺(tái)(MS)、基地臺(tái)系統(tǒng)(BSS)、移動(dòng)服務(wù)交換中心(MSC)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)運(yùn)營(yíng)中心(OMC)和資料庫(kù)(Database)-HLR、VLR、 AUC、EIR 組成。在GSM Phase2+階段中,采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù),引入智能天線(xiàn)技術(shù)、雙頻段等技術(shù),有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的 GSM 系統(tǒng)容量不足的缺陷;自適應(yīng)語(yǔ)音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了系統(tǒng)通話(huà)質(zhì)量;GPRs/EDGE 技術(shù)的引入,使 GSM 與計(jì)算機(jī)通信/Internet 有機(jī)相結(jié)合,數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá) 115/384kbit/s,
19、從而使GSM 功能得到不斷增強(qiáng),初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管 2G 技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善,但隨著用戶(hù)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,頻率資源己接近枯竭,語(yǔ)音質(zhì)量不能達(dá)到用戶(hù)滿(mǎn)意的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)特點(diǎn)描述通信速率太低,無(wú)法在真正意義上滿(mǎn)足移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求。表4:GSM 技術(shù)特點(diǎn)包括頻譜效率高、容量效率高等頻譜效率高容量效率高話(huà)音質(zhì)量高開(kāi)放的接口高安全性由于采用了高效調(diào)制器、信道編碼、交織、均衡和語(yǔ)音編碼技術(shù),使系統(tǒng)具有高頻譜效率。由于每個(gè)信道傳輸帶寬增加,使同頻復(fù)用栽干比要求降低至 9dB,故 GSM 系統(tǒng)的同頻復(fù)用模式可以縮小到 4/12 或 3/9 甚至更?。M系統(tǒng)為 7/21);加上
20、半速率話(huà)音編碼的引入和自動(dòng)話(huà)務(wù)分配以減少越區(qū)切換的次數(shù),使 GSM 系統(tǒng)的容量效率(每兆赫每小區(qū)的信道數(shù))比 TACS 系統(tǒng)高 35 倍。鑒于數(shù)字傳輸技術(shù)的特點(diǎn)以及 GSM 規(guī)范中有關(guān)空中接口和話(huà)音編碼的定義,在門(mén)限值以上時(shí),話(huà)音質(zhì)量總是達(dá)到相同的水平而與無(wú)線(xiàn)傳輸質(zhì)量無(wú)關(guān)。 GSM 標(biāo)準(zhǔn)所提供的開(kāi)放性接口,不僅限于空中接口,而且包括網(wǎng)絡(luò)之間以及網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備實(shí)體之間,例如 A 接口和 Abis 接口。通過(guò)鑒權(quán)、加密和 TMSI 號(hào)碼的使用,達(dá)到安全的目的。鑒權(quán)用來(lái)驗(yàn)證用戶(hù)的入網(wǎng)權(quán)利。加密用于空中接口,由 SIM 卡和網(wǎng)絡(luò) AUC 的密鑰決定。TMSI 是一個(gè)由業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)給用戶(hù)指定的臨時(shí)識(shí)別號(hào),以防
21、止有人跟蹤泄漏其地理位置。資料來(lái)源:GSM 通信原理基礎(chǔ)理論、開(kāi)源證券研究所、 3G 寬帶時(shí)代,無(wú)線(xiàn)通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的全面結(jié)合3G 即第三代移動(dòng)通信技術(shù),其最基本的特征是智能信號(hào)處理技術(shù)。智能信號(hào)處理單元將成為基本功能模塊,支持話(huà)音和多媒體數(shù)據(jù)通信,它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù),例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。3G 對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做出了定義,使用較高的頻帶和 CDMA 技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)技術(shù)支持,工作頻段高,主要特征是速度快、效率高、信號(hào)穩(wěn)定、成本低廉和安全性能好等,和前兩代的通信技術(shù)相比最明顯的特征是 3G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全面支持更加多樣化的多媒體技術(shù)。問(wèn)題描述表5:3
22、G 技術(shù)存在的問(wèn)題包括兼容性、頻譜利用率低、速率低等兼容性3G 通信標(biāo)準(zhǔn)的三大分支共同組成一個(gè) IMT 2000 家庭,成員間存在相互兼容的問(wèn)題,因此已有的移動(dòng)通信系統(tǒng)不是真正意義上的個(gè)人通信和全球通信頻譜利用率低3G 的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源速率低3G 支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大 2fDps 的業(yè)務(wù)資料來(lái)源:東南大學(xué)信息與技術(shù)工程學(xué)院、開(kāi)源證券研究所3G 系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有 WCDMA,CDMA2000 和 TD-SCDMA 三大分支。在 中國(guó),中國(guó)移動(dòng)采用 TD-SCDMA,中國(guó)電信采用 CDMA2000,中國(guó)聯(lián)通采用 WCDMA。盡管 3G 技術(shù)旨在
23、全面結(jié)合無(wú)線(xiàn)通信和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng),但其存在的不足之處使其不能適 應(yīng)未來(lái)移動(dòng)通信發(fā)展的需要,因此需要尋求一種既能解決現(xiàn)有問(wèn)題,又能適應(yīng)未來(lái) 移動(dòng)通信的需求的新技術(shù)。通信標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介相關(guān)參數(shù)表6:3G 系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA,CDMA2000 和 TD-SCDMA 三大分支WCDMACDMA2000TD-SCDMA從事 WCDMA 標(biāo)準(zhǔn)研究和設(shè)備開(kāi)發(fā)的廠(chǎng)商很多,其中包括諾基亞、摩托羅拉、西門(mén)子、NEC、阿爾卡特等等。該標(biāo)準(zhǔn)提出了 GSM(2G)GPRSEDGEWCDMA(3G)的演進(jìn)策略。由美國(guó)高通公司推出,摩托羅拉、朗訊和三星都有參與,韓國(guó)是 CDMA2000 的主導(dǎo)者。該標(biāo)準(zhǔn)提出了 CDMA(2
24、G) CDMA2001xCDMA2003x(3G)的演進(jìn)策略。其中 CDMA2001x 被稱(chēng)為 2.5G移動(dòng)通信技術(shù)。目前中國(guó)電信就是采用的這一方案來(lái)向 3G 過(guò)渡的。該技術(shù)由中國(guó)大唐電信制定。該標(biāo)準(zhǔn)的提出不經(jīng)過(guò) 2.5G 的中間環(huán)節(jié),直接向 3G 過(guò)渡,非常適用于 GSM 系統(tǒng)向 3G升級(jí)。RTT FDD異步 CDMA 系統(tǒng):無(wú) GPS帶寬 5MHz碼片速率:3.8Mcps中國(guó)頻段:1940MHz-1955MHz(上行)、2130MHz-2145MHz(下行)RTT FDD同步 CDMA 系統(tǒng):有 GPS帶寬:1.23MHz碼片速率:1.2288Mcps中國(guó)頻段:1920MHz-1935MH
25、z(上行)、2110MHz-2125MHz(下行)RTT TDD同步 CDMA 系統(tǒng):有 GPS帶寬:1.6MHz碼片速率:1.28Mcps中國(guó)頻段:1880MHz-1920MHz(上行)、2010MHz-2025MHz(下行)資料來(lái)源:通信世界、開(kāi)源證券研究所長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LTE)改變了 3G 的空中接入技術(shù),是 3G 技術(shù)的演進(jìn)。LTE 系統(tǒng)引入了OFDM 和 MIMO 等關(guān)鍵技術(shù),顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率,并支持多種帶寬分配:1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz 和 20MHz 等,且支持全球主流 2G/3G 頻段和一些新增頻段,因而頻譜分配更加靈活,系統(tǒng)容量
26、和覆蓋也顯著提升。LTE 在 20MHz 的頻譜帶寬下能夠提供下行 326Mbps 與下行 86Mbps 的峰值速率??紤]到需要提供比 3G 更高的數(shù)據(jù)速率與未來(lái)可能分配的頻譜,LTE 需要支持高于 5MHz 的傳輸帶寬。圖4:LTE 系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為單層結(jié)構(gòu)資料來(lái)源:電子發(fā)燒友LTE 的單層結(jié)構(gòu)有助于降低網(wǎng)絡(luò)延遲。LTE 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和空中接口協(xié)議:LTE 采用由Node B 構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu),這樣有利于簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)和減小延遲,實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、低復(fù)雜度和低成本的要求。與傳統(tǒng)的 3GPP 接入網(wǎng)相比,LTE 減少了RNC 節(jié)點(diǎn),對(duì) 3GPP的整個(gè)體系架構(gòu)進(jìn)行了變革,逐步趨近于典型的 IP 寬帶網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
27、與 UMTS 系統(tǒng)相比,LTE/SAE 網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)、空中接口協(xié)議和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面都發(fā)生了革命性的變化。目標(biāo)描述表7:LTE 技術(shù)目標(biāo)包括容量提升、覆蓋增強(qiáng)、移動(dòng)性提高等容量提升覆蓋增強(qiáng)移動(dòng)性提高在 20MHz 帶寬下,下行峰值速率達(dá)到 100Mbit/s,上行峰值速率達(dá)到 50Mbit/s。頻譜利用率達(dá)到 3GPP R6 規(guī)劃值的 24 倍提高“小區(qū)邊緣比特率”,在 5km 區(qū)域滿(mǎn)足最優(yōu)容量,30km 區(qū)域輕微下降,并支持 100km 的覆蓋半徑015km/h 性能最優(yōu),15120km/h 高性能,支持 120350km/h。甚至在某些頻段支持 500km/h質(zhì)量?jī)?yōu)化在 RAN 用戶(hù)面
28、的時(shí)延小于 10ms,控制面的時(shí)延小于 100ms服務(wù)內(nèi)容綜合多樣化運(yùn)維成本降低提供高性能的廣播業(yè)務(wù) MBMS,提高實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)支持能力,并使 VoIP 達(dá)到UTRAN 電路域性能采用扁平化架構(gòu),可以降低 CAPEX 和 0PEX,并降低從 R6 UTRA 空口和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)的成本資料來(lái)源:移動(dòng)通信網(wǎng)、開(kāi)源證券研究所、 4G 智能時(shí)代,更快的數(shù)據(jù)傳輸速率4G 即第四代移動(dòng)通信技術(shù),主要是以正交頻分復(fù)用(OFDM)為技術(shù)核心。4G技術(shù)是集 3G 與 WLAN 于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G 系統(tǒng)能夠以 100Mbps 的速度下載,比撥號(hào)上網(wǎng)快特點(diǎn)
29、簡(jiǎn)介2000 倍,上傳的速度也能達(dá)到 20Mbps,并能滿(mǎn)足幾乎所有用戶(hù)對(duì)無(wú)線(xiàn)服務(wù)的要求。表8:4G 移動(dòng)通信帶來(lái)更快的數(shù)據(jù)傳輸速率高速率以數(shù)字寬帶技術(shù)為主良好的兼容性較強(qiáng)的靈活性多類(lèi)型用戶(hù)共存多種業(yè)務(wù)的融合先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用高度自組織、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)于大范圍高速移動(dòng)用戶(hù)(250km/h),數(shù)據(jù)速率為 2Mb/s;對(duì)于中速移動(dòng)用戶(hù) (60km/h),數(shù)據(jù)速率為 20Mb/s;對(duì)于低速移動(dòng)用戶(hù)(室內(nèi)或步行者),數(shù)據(jù)速率為 100Mb/s。在 4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)中,信號(hào)以毫米波為主要傳輸波段,蜂窩小區(qū)也會(huì)相應(yīng)小很多,很大程度上提高用戶(hù)容量,但同時(shí)也會(huì)引起系列技術(shù)上的難題。 4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)
30、一的標(biāo)準(zhǔn),讓所有移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的用戶(hù)享受共同的 4G 服務(wù),真正實(shí)現(xiàn)一部手機(jī)在全球的任何地點(diǎn)都能進(jìn)行通信。4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)采用智能技術(shù)使其能自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配,能對(duì)通信過(guò)程中不斷變化的業(yè)務(wù)流大小進(jìn)行相應(yīng)處理而滿(mǎn)足通信要求,采用智能信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行信號(hào)的正常發(fā)送與接收,有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性。4G 能根據(jù)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)和變化的信道條件進(jìn)行自適應(yīng)處理,使低高速的用戶(hù)以及各種各樣的用戶(hù)設(shè)備能夠共存與互通,從而滿(mǎn)足系統(tǒng)多類(lèi)型用戶(hù)的需求。 4G 支持更豐富的移動(dòng)業(yè)務(wù),包括高清晰度圖像業(yè)務(wù)、會(huì)議電視、虛擬現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)等,使用戶(hù)在任何地方都可以獲得任何所需的信息服務(wù)。將個(gè)人通信
31、、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂(lè)等行業(yè)結(jié)合成一個(gè)整體,更加安全、方便地向用戶(hù)提供更廣泛的服務(wù)與應(yīng)用。4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)以幾項(xiàng)突破性技術(shù)為基礎(chǔ),如:OFDM 多址接入方式、智能天線(xiàn)和空時(shí)編碼技術(shù)、無(wú)線(xiàn)鏈路增強(qiáng)技術(shù)、軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)、高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、高性能的收發(fā)信機(jī)和多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)等。4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)是一個(gè)完全自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò),擁有對(duì)結(jié)構(gòu)的自我管理能力,以滿(mǎn)足用戶(hù)在業(yè)務(wù)和容量方面不斷變化的需求。資料來(lái)源:中國(guó)信通院、開(kāi)源證券研究所正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種無(wú)線(xiàn)環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)。OFDM 技術(shù)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴(kuò)展,具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力,可以提供無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量更高(速率高
32、、時(shí)延?。┑姆?wù)和更好的性能價(jià)格比,能為 4G 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)提供更好的方案。例如無(wú)線(xiàn)區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等,預(yù)計(jì)都采用 OFDM 技術(shù)。OFDM 技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道,在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制,各子載波并行傳輸。盡管總的信道是非平坦的,即具有頻率選擇性,但是每個(gè)子信道是相對(duì)平坦的,在每個(gè)子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸,信號(hào)帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬。優(yōu)勢(shì)介紹表9:OFDM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括雜度低、頻譜效率高等雜度低可以兼容低復(fù)雜度的信號(hào)接收器,比如移動(dòng)設(shè)備。頻譜效率高可以高效使用 MIMO,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。能耗少可以通過(guò)單載波波形,實(shí)現(xiàn)高能效
33、上行鏈路傳輸。頻率局域化可以通過(guò)加窗和濾波,提升頻率局域化,最大限度減少信號(hào)干擾。資料來(lái)源:中國(guó)信通院、開(kāi)源證券研究所多進(jìn)多出技術(shù)(MIMO)是為提高信道容量,在發(fā)送端和接收端都使用多根天線(xiàn),在收發(fā)之間構(gòu)成多個(gè)信道的天線(xiàn)系統(tǒng)。MIMO 系統(tǒng)的一個(gè)明顯特點(diǎn)就是具有較高的頻譜利用效率,在對(duì)現(xiàn)有頻譜資源充分利用的基礎(chǔ)上通過(guò)利用空間資源來(lái)獲取可靠性與有效性?xún)煞矫嬖鲆?,其代價(jià)是增加了發(fā)送端與接收端的處理復(fù)雜度。大規(guī)模 MIMO 技術(shù)采用大量天線(xiàn)來(lái)服務(wù)數(shù)量相對(duì)較少的用戶(hù),可以有效提高頻譜效率。圖5:MIMO 系統(tǒng)具有較高的頻譜利用效率資料來(lái)源:ResearchGateMIMO 可以成倍地提高衰落信道的信道
34、容量。要提高系統(tǒng)的吞吐量,一個(gè)很好的方法就是提高信道的容量。對(duì)于采用多天線(xiàn)陣發(fā)送和接收技術(shù)的系統(tǒng),在理想情況下信道容量將隨著 m 線(xiàn)型增加,從而提供了目前其他技術(shù)無(wú)法達(dá)到的容量潛力。其次,由于多天線(xiàn)陣發(fā)送和接收技術(shù)本質(zhì)上是空間分集與時(shí)間分集技術(shù)的結(jié)合,有很好的的抗干擾能力;進(jìn)一步將多天線(xiàn)發(fā)送和接收技術(shù)與信道編碼技術(shù)結(jié)合,可以提高系統(tǒng)的性能,這樣導(dǎo)致了空時(shí)編碼技術(shù)的產(chǎn)生。空時(shí)編碼技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了空分多址,是將來(lái)無(wú)線(xiàn)通信中必然選擇的技術(shù)之一。、 5G 萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代,實(shí)現(xiàn)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)5G 是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。5G 并不是獨(dú)立的、全新的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù),而是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的技術(shù)演進(jìn)以及一
35、些新增的補(bǔ)充性無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)集成后解決方案的總稱(chēng)。5G 網(wǎng)絡(luò)以 5G NR 統(tǒng)一空中接口為基礎(chǔ),為滿(mǎn)足未來(lái)十年及以后不斷擴(kuò)展的全球連接需求而設(shè)計(jì)。5G NR 技術(shù)旨在支持各種設(shè)備類(lèi)型、服務(wù)和部署,并將充分利用各種可用頻段和各類(lèi)頻譜。事實(shí)上,5G 將在很大程度上以 4G LTE 為基礎(chǔ),充分利用和創(chuàng)新現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)。5G NR 的搭建,需要三大關(guān)鍵技術(shù),即基于 OFDM 優(yōu)化的波形和多址接入、靈活的框架設(shè)計(jì)和新型的無(wú)線(xiàn)技術(shù)。技術(shù)內(nèi)容表10:5G 移動(dòng)通信存在三大關(guān)鍵技術(shù)基于 OFDM 優(yōu)化的波形和多址接入靈活的框架設(shè)計(jì)先進(jìn)的新型無(wú)線(xiàn)技術(shù)通過(guò)子載波間隔擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的 OFDM 參數(shù)配置通過(guò) OFD
36、M 加窗提高多路傳輸效率可擴(kuò)展的時(shí)間間隔自包含集成子幀 大規(guī)模 MIMO毫米波 頻譜共享先進(jìn)的信道編碼設(shè)計(jì)資料來(lái)源:中國(guó)信通院、開(kāi)源證券研究所5G NR 原生地支持所有頻譜類(lèi)型。通過(guò)前向兼容靈活地利用全新的頻譜共享模式。這為在 5G 中創(chuàng)新的使用頻譜共享技術(shù)創(chuàng)造了機(jī)遇。中國(guó)在頻譜共享技術(shù)領(lǐng)域,同樣走在前沿,比如 LTE-U、LAA,、LWA,、CBRS、 LSA, 還有 MulteFire,這些技術(shù)已經(jīng)用在了LTE 上,5G NR 將在這基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新。2、 5G 中后期展望:地面通信連接衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、 低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正與地面網(wǎng)絡(luò)融合,有望實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫鏈接衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是一種基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng),可
37、實(shí)現(xiàn)多地球站間通信。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是指基于衛(wèi)星通信技術(shù),通過(guò)發(fā)射特定數(shù)量衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng),向地面和空中終端提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò)。其中,地面站對(duì)用戶(hù)發(fā)出的基帶信號(hào)通過(guò)信源和信道編碼、調(diào)制、變頻后轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)(上行頻率),放大功率后通過(guò)衛(wèi)星天線(xiàn)發(fā)送到衛(wèi)星處,再將衛(wèi)星發(fā)射出來(lái)的射頻信號(hào)(下行頻率)進(jìn)行低噪聲放大、變頻、解調(diào)等處理后形成基帶信號(hào),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多個(gè)地球站間的通信。圖6:衛(wèi)星通信是利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器作為中繼接收和轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的通信方式資料來(lái)源:未來(lái)智庫(kù)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)目前正處在與地面通信網(wǎng)絡(luò)融合階段。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是與地面通信網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)階段,提供語(yǔ)音、低速數(shù)據(jù)、
38、物聯(lián)網(wǎng)等服務(wù)。隨著地面通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,衛(wèi)星通信系統(tǒng)在通信質(zhì)量和資費(fèi)價(jià)格等方面漸漸處于劣勢(shì),在競(jìng)爭(zhēng)中落敗。第二階段是對(duì)地面通信網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充階段,以新銥星、全球星和軌道通信公司為代表,對(duì)地面通信系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充和延伸。目前,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正處在第三階段,即與地面通信網(wǎng)絡(luò)融合階段,以 OneWeb、SpaceX 等為代表的公司正在主導(dǎo)新型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè),衛(wèi)星工作頻段逐漸提高,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)逐漸步入寬帶互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期。階段內(nèi)容主要代表業(yè)務(wù)服務(wù)表11:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)目前正處在與地面通信融合發(fā)展階段第一階段(20 世紀(jì) 80 年代-2000 年)第二階段(2000 年-2014 年)第三階段(2014 年-至今)資料
39、來(lái)源:賽迪顧問(wèn)、開(kāi)源證券研究所與地面通信網(wǎng)絡(luò)正面交鋒,展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)作為地面通信的填隙和備份與地面通信融合發(fā)展,擴(kuò)展覆蓋范圍銥星(Iridium)、全球星(Globalstar)、軌道通(Orbcomm)、泰利迪斯(Teledesic)、天橋系統(tǒng)(Skybridge)新銥星(Iridium)、全球星(Globalstar)、軌道通(Orbcomm)Starlink、O3b、OneWebx、鴻雁、虹云窄帶移動(dòng)通信-低頻段(低速語(yǔ)音、低速數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù))寬帶互聯(lián)網(wǎng)-高頻段(高速率、低延時(shí)、海量數(shù)據(jù))按照軌道高度,衛(wèi)星主要分為低、中、高軌三大類(lèi)。從細(xì)分來(lái)看,衛(wèi)星可分為低行業(yè)深度報(bào)告軌道衛(wèi)星(LEO)、中
40、軌道衛(wèi)星 (MEO)、地球同步軌道衛(wèi)星(GEO)、太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星 (S)和傾斜地球軌道衛(wèi)星(IGSO)。其中,低軌衛(wèi)星擁有傳輸時(shí)延小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活等優(yōu)勢(shì),非常適合衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。表12:衛(wèi)星根據(jù)軌道高度分類(lèi)呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)軌道類(lèi)型特點(diǎn)高度周期低軌道衛(wèi)星(LEO)觀(guān)測(cè)清晰傳輸快,多用于通信、對(duì)地觀(guān)測(cè)300-2000 千米1.5-2 小時(shí)中軌道衛(wèi)星(MEO)補(bǔ)充陸地移動(dòng)通信系統(tǒng),多用于通信、導(dǎo)航2000-35786 千米2-12 小時(shí)地球同步軌道衛(wèi)星(GEO)每天相同時(shí)刻經(jīng)過(guò)地球上相同地點(diǎn)的上空,多用于通信、導(dǎo)航、氣象觀(guān)測(cè)約 35786 千米約 23 小時(shí) 59 分鐘太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星
41、(S) 可全球觀(guān)測(cè),多用于對(duì)地觀(guān)測(cè)400-800 千米1.5-2 小時(shí)傾斜地球軌道衛(wèi)星(IGSO) 軌道傾角大于 0 度,多用于導(dǎo)航約 35786 千米 約 23 小時(shí) 59 分鐘資料來(lái)源:未來(lái)智庫(kù)、開(kāi)源證券研究所低軌衛(wèi)星系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫鏈接服務(wù)。傳統(tǒng)高軌同步軌道衛(wèi)星建設(shè)成本高,存在通信盲區(qū),時(shí)延長(zhǎng)且?guī)捰邢蓿褵o(wú)法滿(mǎn)足全球海量互聯(lián)的容量需求。相比之下,低軌衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸時(shí)延更低,可靠性更高,損耗較高軌低 29.5dB,能夠?qū)崿F(xiàn)全球互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫鏈接服務(wù)。表13:低軌衛(wèi)星系統(tǒng)與高軌衛(wèi)星系統(tǒng)相比傳輸損耗更低,可靠性更高衛(wèi)星軌道傳輸時(shí)延傳輸損耗移動(dòng)速度波束覆蓋衛(wèi)星容量系統(tǒng)可靠性高軌系統(tǒng)一跳約 2
42、70ms-相對(duì)地面靜止對(duì)地視場(chǎng)大單星容量大較低低軌系統(tǒng)一跳約 7ms損耗較高軌低 29.5dB相對(duì)地面高速運(yùn)動(dòng)對(duì)地視場(chǎng)小資料來(lái)源:CNKI、開(kāi)源證券研究所單星容量小,整個(gè)較高系統(tǒng)容量高低軌衛(wèi)星通信核心應(yīng)用場(chǎng)景包括偏遠(yuǎn)地區(qū)通信、海洋作業(yè)及科考寬帶、航空寬帶和災(zāi)難應(yīng)急通信等。其中,偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用市場(chǎng)主要包括衛(wèi)星電話(huà)、互聯(lián)網(wǎng)電視和衛(wèi)星寬帶;海洋作業(yè)及科考應(yīng)用市場(chǎng)包括衛(wèi)星定位和海事衛(wèi)星電話(huà);航空應(yīng)用市場(chǎng)主要為機(jī)載Wifi;災(zāi)備應(yīng)用市場(chǎng)包括應(yīng)急呼叫、數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)和異地災(zāi)備系統(tǒng)等。圖7:低軌衛(wèi)星通信核心應(yīng)用場(chǎng)景包括偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋作業(yè)及科考、航空和災(zāi)備資料來(lái)源:賽迪智庫(kù)、 利好政策頻出,衛(wèi)星互聯(lián)行業(yè)規(guī)模不斷
43、上升2020 年衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)首次被納入通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施范疇。近些年來(lái),我國(guó)頻頻出臺(tái)眾多針對(duì)性政策和指導(dǎo)意見(jiàn),積極推進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)和商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展。國(guó)家發(fā)改委于 2020 年 4 月 20 日首次明確了“新基建”范圍,包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施三個(gè)方面。其中,信息基礎(chǔ)設(shè)施主要是指基于新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施,包括 5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在國(guó)家層面首次被納入通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施范疇。發(fā)布時(shí)間發(fā)布部門(mén)政策名稱(chēng)相關(guān)內(nèi)容表14:國(guó)家多次出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展2014.11.16國(guó)務(wù)院國(guó)家發(fā)改委關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)投資的指導(dǎo)意見(jiàn)關(guān)于印
44、發(fā)國(guó)家民用空間基礎(chǔ)鼓勵(lì)民間資本研制、發(fā)射和運(yùn)營(yíng)商業(yè)遙感衛(wèi)星,提供市場(chǎng)化、專(zhuān)業(yè)化服務(wù)分階段逐步建成技術(shù)先進(jìn)、自主可控、布局合理、全球覆2015.10.26財(cái)政部 國(guó)防科工局設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015- 2025 年)的通知蓋,由衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星通信廣播、衛(wèi)星導(dǎo)航定位三大系統(tǒng)構(gòu)成的國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò),基本建成空間基礎(chǔ)設(shè)施體系,促2016.12.27國(guó)務(wù)院新聞辦公室2016 中國(guó)的航天進(jìn)衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。培育衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)集群和應(yīng)用市場(chǎng),完善衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈2018.4.19國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于降低部分無(wú)線(xiàn)電頻率占 調(diào)整網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的高通量衛(wèi)星系統(tǒng)頻率占用費(fèi)收費(fèi)方式,降財(cái)政部201
45、9.6.21工業(yè)和信息化部2020.5.30國(guó)家發(fā)改委資料來(lái)源:各政府官網(wǎng)、開(kāi)源證券研究所用費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)問(wèn)題的通知衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)國(guó)際申報(bào)簡(jiǎn)易程序規(guī)定(試行)關(guān)于 2019 年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行情況與 2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃草案的報(bào)告低開(kāi)展空間科學(xué)研究的衛(wèi)星系統(tǒng)頻率占用費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)國(guó)際申報(bào)工作中建立簡(jiǎn)易程序,即境內(nèi)衛(wèi)星操作單位按照先申報(bào)后協(xié)調(diào)的原則,通過(guò)工信部向國(guó)際電聯(lián)報(bào)送衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料,并開(kāi)展國(guó)內(nèi)協(xié)調(diào)等相應(yīng)工作支持商業(yè)航天發(fā)展,延伸航天產(chǎn)業(yè)鏈條,擴(kuò)展通信、導(dǎo)航、遙感等衛(wèi)星應(yīng)用國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已開(kāi)始積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)?!笆濉逼陂g,以中國(guó)航天科技和中國(guó)航天科工為主的兩大央企分別提
46、出了“鴻雁星座”和“虹云工程”低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃,并發(fā)射了試驗(yàn)衛(wèi)星。其中,“鴻雁”星座是國(guó)內(nèi)首套全球低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信與空間互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),可在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)寬帶和窄帶結(jié)合,為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)雙向通信。 “虹云工程”星座則致力于滿(mǎn)足全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速接入需求,由 156 顆低軌衛(wèi)星組成,每顆衛(wèi)星最大支持速率為 4Gbps。目前,國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),隨著計(jì)劃逐漸啟動(dòng),我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)快速發(fā)展。星座計(jì)劃所屬集團(tuán)總體規(guī)劃計(jì)劃衛(wèi)星數(shù)量業(yè)務(wù)范圍表15:航天科技和航天科工已經(jīng)開(kāi)始積極布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鴻雁星座航天科技集團(tuán)虹云工程航天科工集團(tuán)一期預(yù)計(jì) 2022 年建成并投入運(yùn)營(yíng),系
47、統(tǒng)由 60 顆衛(wèi)星組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航增強(qiáng)、航空監(jiān)視等功能;二期預(yù)計(jì) 2025 年完成 300 余顆寬帶通信衛(wèi)星組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)全球?qū)崟r(shí)互聯(lián)網(wǎng)接入第一階段,在 2018 年發(fā)射首顆技術(shù)試驗(yàn)星,實(shí)現(xiàn)單星關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證;第二階段,到 2020 年底發(fā)射 4 顆業(yè)務(wù)星,組建小星座;第三階段,到 2025 年底實(shí)現(xiàn) 156 顆衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行,完成天地融合系統(tǒng)建設(shè),達(dá)到全面運(yùn)營(yíng)條件大于 300 顆低軌數(shù)據(jù)通信、導(dǎo)航定位156 顆低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)資料來(lái)源:通信技術(shù)、開(kāi)源證券研究所全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入逐年穩(wěn)定增長(zhǎng)。2018 年,全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入為 2774 億美元,同比增長(zhǎng) 3.3%。2015 年到 2018
48、年,全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入增速趨于穩(wěn)定,保持在 3%左右。圖8:全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入穩(wěn)定增長(zhǎng)3000250020001500100050002012201320142015201620172018全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入(億美元)同比(%)12.00%10.00%8.00%6.00%4.00%2.00%0.00%數(shù)據(jù)來(lái)源:美國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、開(kāi)源證券研究所衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上游有望率先受益。目前國(guó)內(nèi)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正在起步階段,主要投資集中于空間段和地面段的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),上游衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射及地面設(shè)備中的地面站建設(shè)將是優(yōu)先受益環(huán)節(jié)。隨著組網(wǎng)的成熟以及基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)節(jié)逐漸落地,中游地面設(shè)備與運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)將明顯受益,下游應(yīng)用服
49、務(wù)有望推進(jìn)。、 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈由衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備和衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)構(gòu)成衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分為衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)四個(gè)部分。其中,衛(wèi)星制造分為衛(wèi)星平臺(tái)和衛(wèi)星載荷;衛(wèi)星發(fā)射包括火箭制造和發(fā)射服務(wù);地面設(shè)備包括固定地面站、移動(dòng)站和用戶(hù)終端;衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)包含衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)、寬帶廣播服務(wù)和衛(wèi)星固定服務(wù)。根據(jù)賽迪智庫(kù)測(cè)算,預(yù)計(jì)到 2030 年,中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)整體市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)千億。產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分具體表16:衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包括衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)與服務(wù)衛(wèi)星制造衛(wèi)星平臺(tái)遙感測(cè)控系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、資軌控制系統(tǒng)衛(wèi)星載荷天
50、線(xiàn)分系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)、其它組件推進(jìn)系統(tǒng)、箭體制造、遙測(cè)系統(tǒng)、其他組件、發(fā)動(dòng)機(jī)衛(wèi)星發(fā)射地面設(shè)備火箭制造發(fā)射服務(wù)固定地面站制造、制導(dǎo)和控制系統(tǒng)、安全自毀系統(tǒng)火箭控制系統(tǒng)、逃逸系統(tǒng)、發(fā)射及遙測(cè)系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)建設(shè)天線(xiàn)系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信道終端系統(tǒng)、控制分系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、衛(wèi)星運(yùn)控中心、衛(wèi)星測(cè)控站衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù)移動(dòng)站集成式天線(xiàn)、調(diào)制解調(diào)器、其它設(shè)備用戶(hù)終端零部件、終端設(shè)備衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)語(yǔ)音寬帶廣播服務(wù)衛(wèi)星電視服務(wù)、衛(wèi)星廣播服務(wù)、衛(wèi)星寬帶服務(wù)衛(wèi)星固定服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)器租賃、管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資料來(lái)源:賽迪顧問(wèn)、開(kāi)源證券研究所、 衛(wèi)星制造:投資將迎來(lái)高峰,成本提升空間較大預(yù)計(jì) 2023 年我國(guó)低軌衛(wèi)
51、星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)將迎來(lái)投資高峰。衛(wèi)星制造根據(jù)完成功能不同,可分為衛(wèi)星通用平臺(tái)及有效載荷兩大系統(tǒng)。平臺(tái)系統(tǒng)保障基礎(chǔ)工作,包括姿態(tài)及軌道系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和推進(jìn)、結(jié)構(gòu)、遙測(cè)、熱控等系統(tǒng);載荷系統(tǒng)體現(xiàn)差異化功能,包括天線(xiàn)分系統(tǒng)和轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)。2020 年是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)元年,根據(jù)未來(lái)智庫(kù)數(shù)據(jù),預(yù)計(jì) 2023 年左右我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)投資規(guī)模將迎來(lái)高峰。圖9:我國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星制造投資規(guī)模預(yù)計(jì)將在 2023 年迎來(lái)高峰160.0140.0120.0100.080.060.040.020.00.02020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E姿態(tài)及軌道系統(tǒng)電源
52、系統(tǒng)推進(jìn)/結(jié)構(gòu)/遙測(cè)/熱控等系統(tǒng)天線(xiàn)分系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源:未來(lái)智庫(kù)、開(kāi)源證券研究所我國(guó)小衛(wèi)星發(fā)射占比不斷提高,衛(wèi)星發(fā)射平均重量持續(xù)下降。得益于小衛(wèi)星在模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化方向的發(fā)展,以及制造成本和研制時(shí)間的降低,我國(guó)小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量從 2009 年的 19 顆增長(zhǎng)到 2018 年的 192 顆,占比從 29%增長(zhǎng)到 77%。發(fā)射衛(wèi)星的平均重量從 2009 年的 2448 千克,下降到 2018 年的 784 千克。小衛(wèi)星占比不斷提高,衛(wèi)星發(fā)射平均重量持續(xù)下降。圖10:2009 年以來(lái)我國(guó)小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量逐漸增多,衛(wèi)星發(fā)射重量逐漸降低3503002502001501005030002500200015
53、001000500002009201020112012201320142015201620172018小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量(顆)衛(wèi)星發(fā)射平均重量(千克)數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、開(kāi)源證券研究所我國(guó)衛(wèi)星制造成本提升空間較大,相關(guān)公司有望受益。根據(jù)2018 年中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)投資報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì)到 2025 年前我國(guó)將發(fā)射約 3100 顆商業(yè)衛(wèi)星,單顆衛(wèi)星制造成本為 429 萬(wàn)美元,而 StarLink 和亞馬遜單顆衛(wèi)星的制造成本僅為 50萬(wàn)和 100 萬(wàn)美元。對(duì)比來(lái)看,我國(guó)衛(wèi)星制造成本仍有進(jìn)一步優(yōu)化空間,未來(lái)衛(wèi)星制星座計(jì)劃計(jì)劃衛(wèi)星顆數(shù)單顆衛(wèi)星制造成本(萬(wàn)美元)總投入成本(億美元)中國(guó)31004291
54、32.99StarLink4200050210亞馬遜323610032.36造企業(yè)有望提升其毛利率和競(jìng)爭(zhēng)力,或?qū)⒊掷m(xù)受益。 表17:我國(guó)衛(wèi)星制造成本與國(guó)外相比仍有較大提升空間資料來(lái)源:2018 中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)投資報(bào)告、開(kāi)源證券研究所2.3.2、 衛(wèi)星發(fā)射:成本不斷下降,商業(yè)航天發(fā)展穩(wěn)步推進(jìn)火箭回收技術(shù)可提高火箭重復(fù)利用率,降低成本?;鸺厥占夹g(shù),是指火箭發(fā)射后回收并重復(fù)使用的技術(shù),可實(shí)現(xiàn)資源的回收利用,提高火箭的重復(fù)利用率,降低成本。據(jù) SpaceX 官網(wǎng)顯示,其“獵鷹 9 號(hào)”火箭第一次發(fā)射時(shí)的報(bào)價(jià)為 6198 萬(wàn)美元,第 13 次發(fā)射時(shí)報(bào)價(jià)僅為 288 萬(wàn)美元,為首次報(bào)價(jià)的 4.65%,
55、大幅降低了發(fā)射成本?!耙患嘈恰迸浜匣鸺厥占夹g(shù)進(jìn)一步推動(dòng)發(fā)射成本下降。衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)主要包括火箭制造以及發(fā)射服務(wù)?;鸺圃彀ㄍ七M(jìn)系統(tǒng)、箭體制造、遙測(cè)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)制造、制導(dǎo)和控制系統(tǒng)、安全自毀系統(tǒng)和其他組件;發(fā)射服務(wù)包括火箭控制系統(tǒng)、逃逸系統(tǒng)、發(fā)射及遙測(cè)系統(tǒng)和發(fā)射場(chǎng)建設(shè)。近年來(lái),我國(guó)火箭發(fā)射技術(shù)實(shí)現(xiàn)明顯突破, “一箭多星”、火箭回收利用等技術(shù)直接推動(dòng)了發(fā)射成本的降低。圖11:2015 年長(zhǎng)征六號(hào)曾創(chuàng)下我國(guó)“一箭 20 星”記錄資料來(lái)源:中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)火箭院首創(chuàng)“天地一體化+商業(yè)運(yùn)營(yíng)”新模式,我國(guó)商業(yè)航天發(fā)展穩(wěn)步推進(jìn)?!笆濉逼陂g,我國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制的火箭先后為老撾和白俄羅斯等國(guó)提供國(guó)
56、際商業(yè)發(fā)射服務(wù)。2015 年,火箭院在老撾一號(hào)廣播通信衛(wèi)星項(xiàng)目中首創(chuàng)“天地一體化+商業(yè)運(yùn)營(yíng)”新模式,拓展了國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)新思路,增強(qiáng)了長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。隨著火箭發(fā)射技術(shù)的提升,商業(yè)發(fā)射將逐漸成為主流,有望發(fā)展出個(gè)性化的差異定價(jià)新標(biāo)準(zhǔn),帶動(dòng)發(fā)射成本繼續(xù)降低,提升產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量受益衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將繼續(xù)增加。2012 年以來(lái),由于衛(wèi)星小型化技術(shù)的快速發(fā)展及其商業(yè)模式的不斷成熟,全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量總體呈上升趨勢(shì)。2018 年,全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量為 314 顆。其中,我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量 91 顆,占比達(dá) 28.98%,均創(chuàng)歷史新高。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)不斷落地,
57、我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量或?qū)⒗^續(xù)增加。圖12:2018 年我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量創(chuàng)歷史新高400350300250200150100500201220132014201520162017201835.00%30.00%25.00%20.00%15.00%10.00%5.00%0.00%我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量(顆)全球衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量(顆)我國(guó)占比數(shù)據(jù)來(lái)源:艾瑞咨詢(xún)、開(kāi)源證券研究所、 地面設(shè)備:重要環(huán)節(jié),終端市場(chǎng)容量有望提升地面段建設(shè)是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)重要環(huán)節(jié)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)屬于空間基礎(chǔ)設(shè)施,由空間段、地面段、用戶(hù)段三部分組成。地面段通常包括關(guān)口站、網(wǎng)絡(luò)控制中心和衛(wèi)星控制中心,可對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤、監(jiān)測(cè),控制通信系統(tǒng)的正常營(yíng)運(yùn)
58、,是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)重要環(huán)節(jié)。圖13:地面段控制通信系統(tǒng)的正常營(yíng)運(yùn),是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)資料來(lái)源:中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)地面設(shè)備主要包括固定地面站、移動(dòng)式地面站和用戶(hù)終端。固定地面站主要包括天線(xiàn)系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信道終端系統(tǒng)、控制分系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、衛(wèi)星運(yùn)控中心和衛(wèi)星測(cè)控站;移動(dòng)站主要由集成式天線(xiàn)、調(diào)制解調(diào)器和其它設(shè)備構(gòu)成;用戶(hù)終端包含設(shè)備上游關(guān)鍵零部件及下游終端設(shè)備。資料來(lái)源:“新基建”之中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究白皮書(shū)星間鏈路的建設(shè)可降低地面段的復(fù)雜度和投資成本。在網(wǎng)狀組網(wǎng)方式架構(gòu)下,衛(wèi)星間會(huì)架設(shè)星間鏈路,用戶(hù)無(wú)需經(jīng)過(guò)地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可直接接入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),從而降低對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài),降低地面段
59、的復(fù)雜度及投資成本。圖15:建設(shè)星間鏈路可降低對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)度資料來(lái)源:未來(lái)智庫(kù)多波束天線(xiàn)技術(shù)可使衛(wèi)星通信區(qū)域覆蓋更廣闊。多波束技術(shù)是提高衛(wèi)星通信能力的重要手段之一。相控陣與高速數(shù)字信息處理技術(shù)和電控有源元器件結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的波束指向控制和波束賦形,不僅能夠提高衛(wèi)星天線(xiàn)增益,還能覆蓋更加廣闊的地面區(qū)域,是未來(lái)發(fā)展的核心方向。圖16:多波束天線(xiàn)技術(shù)可使衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)更廣闊的區(qū)域覆蓋資料來(lái)源:未來(lái)智庫(kù)移動(dòng)終端受益衛(wèi)星用戶(hù)規(guī)模增長(zhǎng),未來(lái)市場(chǎng)容量有望達(dá) 400 億元。截至 2018 年,我國(guó)衛(wèi)星通信市場(chǎng)用戶(hù)僅 30 萬(wàn)左右,隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的部署,更多業(yè)務(wù)支撐將帶來(lái)衛(wèi)星用戶(hù)規(guī)模增長(zhǎng),移動(dòng)終端面臨升級(jí)
60、換代及新增的需求。按照民用終端、單兵手持終端、軍用車(chē)船艦載及民航終端分別為 0.8 萬(wàn)元/部、2 萬(wàn)元/部、20 萬(wàn)/部估算,我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信終端市場(chǎng)容量有望達(dá) 400 億元。表18:預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信終端市場(chǎng)容量約為 400 億元應(yīng)用領(lǐng)域預(yù)估單價(jià)(萬(wàn)元)終端數(shù)量估算(萬(wàn))市場(chǎng)容量(億元)森林防火0.85040戶(hù)外探險(xiǎn)0.87560民用減災(zāi)救災(zāi)0.84536海洋漁業(yè)0.83024民航終端200.24單兵250100軍用武警21020車(chē)船艦載206120總計(jì)404資料來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、開(kāi)源證券研究所、 衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)及服務(wù):價(jià)值鏈占比最高,應(yīng)用廣泛運(yùn)營(yíng)服務(wù)是衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中占比最高的環(huán)節(jié),通
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