卫星互联网深度报告：6G关键

  卫星互联网是基于卫星通信的互联网，通过少数的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备实时信息处理的卫星系统，向地面和空中终端提供宽带 互联网接入等通信服务的新型网络。相比地面网络靠基站进行通信，卫星互联网则是将基站搬到了外太空，每一颗卫星就是一个移动的基站。

  移动通信最关键的一个网络设备就是无线接入网，即基站，因此要实现无线通 信，必须先要在地球上部署无线基站。传统无线通信由于电磁波在空间传输的 损耗特性，决定了无线信号的覆盖距离受限，要想实现远距离覆盖则需要加建 基站，而有些地区，如海洋、深山、森林、沙漠、高原、无人区等，建设通信 基站的费用/收入极不成比例，此时，卫星通信的优势则凸显出来。所谓卫星通 信，是利用卫星作为无线信号的传输中继，从而扩大基站的覆盖距离。

  卫星通信利用人造地球卫星作为中继站来转发微波无线电波，以此来实现两个或 多个地球站之间的通信。卫星通信系统由空间段、地面段和用户段三部分构成：（1）空间段：以通信卫星为主体，卫星上的转发器是通信卫星的主要有效载 荷，也是卫星通信系统空间段最重要的功能组成，用于接收和转发卫星通信地 球站发来的信号，实现地球站之间或地球站与航天器之间通信。（2）地面段：包括支持移动电话、电视观众、网络运营商地面用户访问卫星转 发器，并实现用户间通信的所有设施，网关站是地面段的核心设备。卫星通信 系统的地面段也包括地面的卫星控制中心和跟踪、测控及指令站，主要负责卫 星发射阶段的跟踪和定位，下达变轨、太阳能电池板展开等动作指令，以及卫 星在轨运行期间轨道监测和校正、干扰和异常问题监测与检测等。（3）用户段：主要由各类最终用户设备组成，包括 VSAT 小站、手持终端，以 及搭载在车、船、飞机上的移动终端，以及基于卫星通信的各种应用软件和服 务。

  卫星通信作为无线电通信形式的一种，信号的中转和传输也要依赖与不同频段 的无线电波。在地面雷达系统的应用中，IEEE 标准中将无线电波划分为 VHF、 UHF、L、S、C、X、Ku、Ka 以及 EHF 等频段。根据不同业务类型对无线电频段也有大致的划分：C 频段（4GHz~8GHz）、Ku 频 段（12GHz~18GHz）和 Ka 频段（26.5GHz~40GHz）是目前卫星通信系统中使用最 广泛的频段，C 频段和 Ku 频段大多数都用在卫星广播业务和卫星固定通信业务，带 宽有限且利用较早，目前频谱的使用已趋于饱和。Ka 频段大多数都用在高通量卫 星，提供海上、空中和陆地移动宽带通信。

  基于不同轨道构建的卫星通信系统，在覆盖范围、系统容量，传输延时、卫星 寿命等方面，具有不一样特点。卫星根据轨道类型可大致分为五种，分别为 LEO（低 地球轨道）、MEO（中地球轨道）、GEO（地球静止轨道）、SSO（太阳同步轨道）、 IGSO（倾斜地球同步轨道）。

  按照轨道高度，卫星大致上可以分为低轨、中轨、高轨三类。GEO（地球静止轨道）和 IGSO（倾斜地球同步轨道）距离地面约 3.6 万公里，被称为高轨道卫星，不同 点在于 GEO 的轨道倾角是 0 度，而 IGSO 的轨道倾角是大于 0 度的任何轨道，这 两类卫星的轨道周期和地球自转周期严格一致，相对地面保持“静止”，覆盖 区域固定，因此建立通信服务非常容易，且所需的卫星数量较少，但与地面距 离较远导致时延较高。

  高轨卫星通信系统的优点是频率协调简单，运行寿命更加长，前期建设成本较 低。高轨卫星的特点在于卫星数量较少，但单颗卫星的覆盖面积较广，单颗卫 星发生损坏即有可能影响整个卫星通信系统的正常运作。而且存在两极覆盖盲 区，在实现全球覆盖方面存在现实障碍，同时在特定地形与特定场景通信方面 存在一定的难度。由于高轨卫星的局限性，低轨卫星已成为当前卫星互联网建设最契合的卫星类 型。低轨卫星则通常指的是距离地面 300—2000 公里范围内的近地轨道，单个 卫星的覆盖范围一般在几百公里到上千公里直径的面积，大量卫星在这一轨道 高度组成星座，以此来实现对全域的无缝覆盖，同时地面和卫星之间的通信传输 时延仅为几毫秒，足够满足无人驾驶、无人机遥控等实时性要求比较高的应用场 景。由于低轨卫星传输延时小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体 制造成本低，适合卫星互联网业务的发展。

  目前卫星互联网多指利用地球低轨道卫星实现的低轨宽带卫星互联网，相比中 高轨卫星，具有低延时、低成本、广覆盖、网速快等优点。针对地面网络的不 足（如覆盖受限、难以支持高速移动用户应用、广播类业务占用网络资源较 多、易受自然灾害影响等），利用卫星通信覆盖广、容量大、不受地域影响、具 备信息广播优势等特点，作为地面通信的补充手段实现用户接入互联网，可有 效解决边远散、海上、空中等用户的互联网服务问题。

  广覆盖：卫星互联网的最终目的是接入更多没有接入互联网服务的用户。与 5G 相比，卫星互联网可以为这些身处偏远和落后地区的互联网用户更好的提供服务， 也能够在极端条件下向航空、航海等特殊用户更好的提供移动通信服务，实现全球宽 带无缝通信。低时延：与传统光缆传输对比，卫星通讯的速度很接近光速的理论值，比现 在主流的光缆连接的解决方案相差近 1/3 的光速，能达到几十毫秒级别的较 低延迟，这在对时延较为敏感的行业具备极其重大的现实意义。据专业的市场研究 机构 TABB 评估，在全球跨境金融交易中，低时延至关重要，据模拟分析，“伦 敦-纽约”线路采用 Starlink 星链卫星可比地面光纤快 15ms，而这毫厘之间的 通信时延领先将会为金融行业带来很可观的收益。低成本：与地面 5G 基站和海底光纤光缆等通信基础设施相比，卫星的研发制造 成本低而且可控，软件定义技术还能更加进一步延长在轨卫星的常规使用的寿命，整体 建设成本低于地面通信设施。比如光缆的铺设不单单是光缆本身的成本，还得 考虑到海底和陆地的部署、维护、运营，尤其是考虑到一些偏远的国家和地 区。网速快：高通量卫星技术日渐成熟，高频段、多点波束和频率复用等技术的使 用明显提升了卫星通信能力，降低了单位带宽成本，能满足高信息速率业务的 需求，极大的扩展了应用场景。目前星链 Starlink 提供的均在 30Mbps 以上，最高甚至能达到 60Mbps；上传速度波动较大，也基本能保证在 10Mbps 上 下，这在某种程度上预示着用户不但可以流畅观看超高清视频，同时还可玩网络对战游戏。

  移动通信技术推动着信息技术产业的加快速度进行发展，改善了人们的生活水平，促进 了社会的发展和繁荣。从上世纪 80 年代开始，移动通信技术每近十年就会出现 一次新的变革。

  1G 即第一代移动通信技术，是以模拟技术为基础的蜂窝无线 年代，主要是采用的是模拟调制技术与频分多 址接入（FDMA）技术，这种技术的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业 务。FDMA 以载波频率来划分信道，每个信道占用一个载频，相邻载频之间应满 足传输带宽的要求。在模拟移动通信中频分多址是最常用的多址方式，每个载 频之间的间隔为 30kHz 或 25kHz。2G 即第二代移动通信技术，主要是采用数字的时分多址（TDMA）和码分多址 （CDMA）技术。在 2G 技术下，无法直接传送如电子邮件、软件等资讯，只具有 通话和一些如时间日期等传送的手机通信技术规格。第二代移动通信数字无线 标准主要有：欧洲的 GSM 和美国高通公司推出的 IS-95CDMA 等，我国主要是采用 GSM，美国、韩国主要是采用 CDMA。

  3G 即第三代移动通信技术，其最基本的特征是智能信号处理技术。智能信号处 理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它能够给大家提供前两代 产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。3G 系统的通信标准共有 WCDMA，CDMA2000 和 TD-SCDMA 三大分支。在中国，中 国移动采用 TD-SCDMA，中国电信采用 CDMA2000，中国联通采用 WCDMA。4G 即第四代移动通信技术，主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。4G 技 术是集 3G 与 WLAN 于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清 晰度电视不相上下的技术产品。正交频分复用（OFDM）是一种无线环境下的高 速传输技术。OFDM 技术的特点是网络结构高度可扩展，拥有非常良好的抗噪声性能 和抗多信道干扰能力。5G 是新一代蜂窝移动通信技术。5G 并不是独立的、全新的无线接入技术，而是 对现有无线接入技术的技术演进以及一些新增的补充性无线接入技术集成后解 决方案的总称。5G 已开始实践非地面网络（NTN）应用。2022 年 6 月冻结的 5G R17 标准的一项新增特性为支持非地面网络（Non-Terrestrial Networks, NTN）。通过卫星上的网络节点和通过馈线链路互连的 NTN 网关，可以为 NBIoT/eMTC 节点提供非地面接入，相关终端通过服务链路能够访问 NTN 网络服 务。

  卫星互联网补充低密度用户接入场景，与 5G 取长补短互为补充。目前，5G 网 络覆盖仍然以基站为中心，在基站所未覆盖的沙漠、无人区、海洋等区域内依 然存在大量通信盲区，根据赛迪智库无线G 概念及愿景白皮 书》，预计 5G 时代仍将有 80%以上的陆地区域和 95%以上的海洋区域无移动网络 信号。同时，5G 的通信对象集中在陆地地表 10km 以内高度的有限空间范围，无 法实现“空天海地”无缝覆盖的通信愿景。国际上，ITU、3GPP、Sa T5G 等主要标准化组织或研究机构已经启动卫星通信 与 5G 的融合组网研究。ITU 提出了星地 5G 融合的 4 种应用场景，包括中继到 站、小区回传、动中通及混合多播场景，并提出支持这些场景一定要考虑的关键 因素，包括多播支持、智能路由支持、动态缓存管理及自适应流支持、时延、 一致的服务的品质（Qo S）、网络功能虚拟化（NFV）/软件定义网络（SDN）兼 容、商业模式的灵活性等。

  在体系架构设计方面, 面对未来运营和应用, 采用与 5G 兼容的“接入网+核心 网+软件定义网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)”设计, 与地面 5G 共用核心网, 支持与未来地面 5G 移动通信网络的融合。可以认为低轨星座是 5G 接入网的一 种, 在星上主要部署物理层信号处理、链路层以及网络层路由交换等功能模块, 实现空口协议处理和路由转发。在空口波形设计上, 借鉴 5G 成熟的波形设计, 如正交频分复用(OFDM)、Polar 码等, 针对低轨星座多普勒频移大、传输时延长 等特点进行适应性改进, 这中间还包括随机接入、闭环功控和混合自动重传等, 降 低研发成本。

  各国积极战略布局 6G 技术探讨研究。随着大数据技术的持续演进和广泛化，频谱资 源在不断的减少然而数据容量要求逐步的提升，更先进的通信技术正在慢慢地提 上日程。6G 核心技术已列入多国创新战略，成为大国科技博弈高精尖领域和全 球抢占的战略制高点。2020 年 2 月，ITU 真正开始启动面向 2030 及 6G 的研究工 作。中国、美国、韩国、日本和芬兰等国已启动 6G 研究。空天地一体网络架构是 6G 的核心方向之一，被 ITU 列为七大关键网络需求之 一。6G 有个愿景是泛在通信，即要实现空天一体通信。天地大融合技术通过建 立弹性可重构的网络架构、高效的天基计算、空天地统一的资源管控机制、高 效灵活的移动性管理与路由机制，进行天地的智能频谱共享、极简极智接入、 多波束协同传输和统一的波形、多址、编码等设计。未来用户只需携带一部终 端，便能实现全球无缝漫游和无感知切换。

  6G 时代空天地一体化，卫星互联网与地面移动通信网络充分融合。根据《6G 总 体愿景与潜在关键技术白皮书》，6G 将实现地面网络、不同轨道高度上的卫星 （高中低轨卫星）以及不同空域飞行器等融合而成全新的移动信息网络，通过 地面网络实现城市热点常态化覆盖，利用天基、空基网络实现偏远地区、海上 和空中按需覆盖，具有组网灵活、韧性抗毁等突出优势。

  6G 的空天地一体网络架构将以地面蜂窝移动网络为基础，结合低轨道通信卫星 通信的广覆盖、灵活部署、高效广播的特点，通过多种异构网络的深层次地融合来 实现海陆空全覆盖，将为海洋、机载、跨国、天地融合等市场带来新的机遇。

  欧美以 OneWeb 和 SpaceX 为首的公司布局规划卫星互联网的建设，并凭借自身 技术和身处地缘的双重优势，抢先于所在国家、四周的国家或地区实现卫星互联 网覆盖。

  卫星通信于上世纪八十年代起步，由摩托罗拉的铱星计划引领行业变革发展。基于电视和广播信号转播以及电话、电报和传真需求，卫星通信在上世纪八十 年代得到了孵化。此时国际互联网尚未成型，卫星互联网的概念仍局限于简易 的模拟信号应用。基于偏远地区的通信业务难题，1987 年摩托罗拉公司发起了 铱星计划，标志着卫星通信商业化的开始，也标志着卫星互联网的开端。铱星 计划于 1990 年对外公布，1996 年开始做试验，1998 年正式投入运营。20 世 纪 80 年代至 2000 年前后，摩托罗拉公司的“铱星”计划提出通过发射 66 颗 低轨卫星构建覆盖全球的卫星通信网。同时期天空之桥系统、全球星系统和泰 利迪斯等也纷纷涌现。

  但随着第一代低轨卫星通信系统“铱星系统”商业化的失败，低轨卫星互联网 从 20 世纪 90 年代起进入了 20 年左右的发展低谷。进入 21 世纪以来，物联 网、移动互联网的推广再次推动低轨通信星座的发展，铱星、轨道通和全球星 三大系统完成了升级换代。进入 2014 年以后，随着低轨星座的成本大幅度的降低，高科技企业纷纷通过 LEO 高通量卫星进入市场，OneWeb、SpaceX、O3b 等以 Ku、Ka 甚至更高频段的新兴 互联网星座进入爆发式增长，仅在 2014 年 12 月至 2015 年 4 月间，ITU 收到 的低轨互联网星座的网络申请材料超过了 10 份，涉及卫星数量高达上万颗。

  美国 SpaceX 公司首席执行官埃隆·马斯克于 2015 年宣布 Starlink 星链项目， 将向近地轨道发射星链卫星，组建一个巨型低轨道卫星星座。

  Starlink 计划在 2019 年至 2027 年间向距离地表 330 km、550 km 和 1100 km 三 个不同高度的轨道发射 11926 颗卫星，并将其相互连通，从而形成一个巨大的 卫星星座。后将卫星发射总规模由 1.2W 颗扩容为 4.2W 颗，分别部署在 1200 公里与 300 公里的高度。建成后的星座总容量将达到约 200Tbps～276Tb‐ps， 单个用户链路的传输速率最高 1Gbps，每颗卫星可提供 17Gbps～23Gbps 的下行 容量，链路时延约为 15ms～20ms，其目的是形成覆盖全球的卫星网络，为住宅用户、商业用户、社会公共机构、政府以及专业用户等提供低时延的低轨道卫 星宽带互联网服务，尤其是为光缆和地面基站无法到达的偏远区域提供低成 本、高性能的互联网服务，构建天基 5G+6G 的无线网络能力。

  卫星发射方面，多颗 Starlink 卫星预先按顺序部署于猎鹰 9 号火箭的整流罩 中，抵达预定位置后，“Starlink”卫星利用火箭上面级转动逐个缓慢脱离， 最终部署于一条轨道的不同位置。地面设备方面，根据 Starlink 官网公布信息，2020 年 7 月，SpaceX 公司完成 第一代圆形相控阵 Starlink 地面终端研制，工作在 Ku 频段。2021 年 11 月， SpaceX 完成 2 型第二代矩形相控阵 Starlink 地面终端研制。从天线射频到基 带及协议处理，Starlink 地面终端采用了芯片化设计与实现方案，降低了终端 整机功耗和生产所带来的成本，也实现了小型化，为 Starlink 系统产业化及大规模应用 铺平了道路。Starlink 地面终端采用了机械与相控阵电扫结合的波束跟踪技术，基于机械调整能力，Starlink 地面终端开机后可根据地理位置自动将阵面 调整到合适的方位和仰角。基于相控阵天线波束快速指向调整能力，在相控阵 阵面电扫覆盖范围内，实现对卫星的精确指向跟踪和跨星切换下的波束指向快 速调整。卫星制造上，星链已经实现批量生产卫星，2020 年即达到了每月制造 120 颗星 链卫星的速度。

  Starlink 将实现星间组网，太空中的卫星之间可以相互传输信息。星链卫星有 透明转发和星上路由交换两种工作模式。早期版本的星链卫星没安装激光通 信链路，在 V1.5 版本的卫星实现星间组网之前，星链卫星只可以使用透明转发的 工作模式进行通信。Starlink 卫星间要建立通信链路，这叫做星间链路。在 透明转发模式下，地面用户终端只可以通过地面关口站进行网络接入服务，如果 附近没地面关口站，则没有办法进行通信服务。这就使得 SpaceX 公司需要在全球 各地大量建造地面关口站来实现正常通信。在 V1.5 版本卫星部署完毕后， Starlink 将实现星间组网，通过星链卫星的星上路由交换模式，地面用户终端 可以在全世界内接入网络，无需在特定地区建造地面关口站，且传输速率更 快，延迟更短。目前的近轨卫星通信主要是采用高频毫米波通信，基本主要是采用 Ka、Ku 等波段， 这种链路的好处是技术成熟度和通信可靠度都相对来说还是比较高；坏处是，受限于目 前的器件发展，星间毫米波通信传输速度速率依然只徘徊在 10Gbps 左右。而在未来的 Starlink 中，马斯克声称会将会采取了激光星间链路来形成空间组网。激 光相比毫米波的可用频段更宽，所以能支持 10Gbps 以上的星间链路传输。

  星链采用 “火箭研制+ 卫星研制+ 发射服务”垂直整合商业模式，在业内具有 明显的成本优势。

  “星链”卫星发射、制造成本较低。在“星链”计划实施的过程中，SpaceX 一 直致力于降低卫星发射成本。可回收技术则使得发射成本大幅度降低。SpaceX 公司的“猎鹰 9 号”火箭是一种 可重复使用的火箭，它可以在多次发射任务中进行回收和再利用。SpaceX 凭借 技术突破，自研掌握了火箭回收技术等关键技术，于 2015 年 12 月成功回收 “猎鹰 9 号”一级火箭，将“猎鹰 9 号”发射费用降至每千克 0.62 亿美 元，约为同类型运载火箭发射价格的 30%，竞争优势明显。

  卫星设计方面，星链卫星采取模块化设计，在集成各种有效载荷使用户得到满足多样 化需求的同时，极大的提高了生产效率。在结构化、模块化思维下，SpaceX 减 少执行发射任务的火箭型号，多种任务对接一型火箭，通过火箭的结构化设 计，统一火箭构型，减少专用设计，优化资源配置，有助于产品通用性及互换 性，促成模块化，提高了生产效率和可靠性，大幅度降低了成本，并提升了规模 化生产水平，从而促进产业化发展。比如“猎鹰”9 号和“重型猎鹰”共用梅林 发动机，可以共线生产，SpaceX 具备年产 400 台梅林发动机能力，可实现年产 40 发“猎鹰”9 号或 14 发“重型猎鹰”，通过模块化组合生产能够完全满足多项任 务的发射要求。

  在器件方面， 星链通过大量使用工规级器件大幅度降低了生产所带来的成本。通过低成本 的初代产品快速实现全球组网，大量占据轨道和频段资源，低组网成本带来的 后续低运维费用也使得其更容易实现商业盈利。大量使用与其旗下其他公司已 有合作的公司产品，大幅度降低了生产所带来的成本。高度自研，成本可控。Starlink 坚持独立研发路线，涵盖硬件侧的 PCB、FPGA 到平台、载荷子系统以及配套软件等环节。Starlink 星座建设过程中，SpaceX 公司已实现关键产品自主生产，80%以上硬件均由内部制造。通过全产业链布 局，实现关键产品自主生产，确保整体建设、经营成本可控。自主的产业生 态，使得卫星产能得到大幅度提升，目前已达到了每月可产出 120 颗，即平均 每天 4 颗，单颗卫星的研制成本低于 50 万美元。这些优势为星链计划的商业化 和全球覆盖提供了有力保障。

  星箭一体化设计可以最大限度综合利用整流罩包络空间、火箭运载能力，使单 发火箭可以发射更多的卫星，以此来降低成本。Starlink 抛弃了实验星的箱式设 计，在 v0.9 及随后的卫星版本中采用平板式设计增加单次发射卫星数量，使 “猎鹰-9”号运载火箭一次可发射 60 枚 1.0 版本卫星或 53 颗 1.5 版本卫星， 大幅度的降低了生产与发射成本。在 2021 年 3 月 14 日的一次发射任务中，SpaceX 使用一枚猎鹰 9 号火箭共发射 了 60 颗星链卫星，平均每颗卫星发射成本 61.53 万美元。Starlink V1.0 版本 卫星重量 260kg，Starlink 系统每公斤发射成本 0.24 万美元。相较之下， Iridium Next 建设过程中，八次发射总金额 5.1 亿美元，系统共计 75 颗卫星， 每公斤发射成本 0.79 万美元。Oneweb2020 年上半年发射两次，使用联盟号 2.1b 火箭，单次发射 34 颗卫星。根据 FAA 年度报告的数据 Soyuz 2.1b 火箭发 射价格为 8000 万美元，Oneweb 系统每公斤发射价格 1.60 万美元。可回收技术则使得发射成本大幅度降低。SpaceX 公司的“猎鹰 9 号”火箭是一种 可重复使用的火箭，它可以在多次发射任务中进行回收和再利用。SpaceX 公司 掌握火箭回收技术，大幅度降低 Starlink 卫星发射成本，以猎鹰 9 号火箭为例， 发射成本从最初 6000 多万美元/次，其二次发射成本约为第一次的 70%，第三 第四次发射成本约为第一次的 50%，在发射 10 次以上后，其单次发射成本约为 首次发射的 1/3，可降到 50 万美元/颗以下。

  据 Starlink 官网，截至 2023 年 5 月，Starlink 用户数已达到 150 万以上，距 2021 年开启个人宽带商业服务以来实现了爆发式增长。2019 年 10 月 22 日 Starlink 郑重进入运营状态，经过几年发展完善，于 2022 年 7 月 11 日公开了 提供海上联机服务的海域范围，包括北美、欧洲、大洋洲及南美地区的海岸及 海域。2022 年 2 月 15 日，星链公司总裁埃隆·马斯克在推特上公开发布，星 链用户终端数量增长至 25 万。截至 2023 年 7 月 30 日，官网公布了 residential（住户版）、business（商业 版）、roam（旅行版）、mobility（动态版）和 maritime （海事版）、aviation （航空版）、IOT（物联网版）7 种版本。提供的 7 种业务类型，除硬件终端一次 性收费外，均采用订阅制的月租费为主要盈利模式。

  发送给客户的“ Starlink 套件”包括四个重要部分：用户终端（也称为天 线），三脚架安装架，Wi-Fi 路由器和电源。

  SpaceX 与美军展开了合作，其合作范围广、内容丰富、进展快，为“星链”的 军事化应用提供了便利的试验环境。从与军种合作的角度看，美国陆军一方面 表示正在探索卫星引导攻击目标的方案，另一方面与 SpaceX 签订“合作研究与 开发协议”，并给出“星链”成本低、不易扰、可替代全球定位系统、精 度更高的结论。美国空军与 SpaceX 合作开展了“全球闪电”项目、军事服务演 示验证项目、低轨技术验证试验、商业太空互联网国防实验、“高级战斗管 理”系统支撑验证、高速通信等项目。

  根据专家研究，星链在军事中的潜在应用可分为四个大类：通信：星链凭借其低时延、高速、高可靠的全球卫星通信能力，可为机动部队 提供超视距联通服务，控制远程传感器与飞行器，或实时传输战场信息，打通 传感器与攻击平台的连接壁垒。“星链”卫星不但可以降低延时，只有 15 ms～ 25 ms 左右的延时。此外，还能够给大家提供高通量、覆盖全球、不存在死角的高速卫 星互联网波束，可极大增强美军的通信能力。侦察：“星链”实现了星间通信连接，“星链”的星座布局使得每个地区上空 每隔很短一段时间就会有几颗卫星过境，多颗搭载侦察载荷的卫星可以彼此配合，实现对特定目标的全天候侦察，或者与地面站、预警机、侦察机等结合， 形成空天地一体的纵深侦察体系，大幅度的提高美军的全球感知能力。导航：“星链”成功组网后，能够逐步提升美军 GPS 系统的精度。“星链” 不仅传输速率能够达到 1Gbps，还能够最终靠软件升级实现与 GPS 信号的兼容。此 外，由于低轨卫星信号较强，不易受地面信号干扰，在某些特定的程度上提高了美军 GPS 系统的抗干扰的能力。攻击：“星链”搭载机械臂、弹头、激光、微波等攻击性载荷，可形成对天、 对空、对地、对海等空间领域的多维度打击能力。

  构建基于国家安全的卫星组网通信系统有重大军事战略意义。在俄乌冲突中， 俄罗斯对乌克兰地面网络通信系统来进行了摧毁，但 SpaceX 公司很快为乌克兰开 通了 Starlink 星链网络服务，帮助乌克兰指挥战场上的无人机对俄军坦克装甲 地面部队实施侦察和打击。

  星链在此次俄乌军事冲突中发挥了及其重要的作用，帮助维持网络连接，感知战场态 势，获取情报支援，保证指挥链路正常运作。2022 年 2 月，俄罗斯军队进入乌 克兰开展特别军事行动。由于俄乌军事冲突导致乌克兰地区网络中断，为维持 乌克兰网络连通，乌克兰副总理向埃隆·马斯克求助，希望其能为乌克兰提供星链。随后，马斯克回应请求。截至 2023 年 4 月底，马斯克已向乌克兰提供超 1 万台星链终端。星链使得乌方信息通信始终没有全部中断或瘫痪，即使在乌克 兰境内军事基础设施和重型武器装备基本被毁灭的情况下，乌军仍使用“标 枪”反坦克导弹、“毒刺”防空导弹等单兵武器和“化整为零”的游击策略， 在人员和武器装备方面均给予俄军打击。

  利用星链技术维持战场通联。星链技术能维持战场通联，为无法接入互联网的 区域提供通信链接，帮助乌军在蜂窝通信或光纤基础设施被俄军毁坏时，仍能 实现乌克兰前方作战人员和后方指挥部的作战信息交互。利用星链技术进行情报传递。在乌方持续获取情报链中，星链起到了极其关键 的作用，事实是乌方曾用军用直升机将星链卫星地面终端设备运送给“亚速 营”的乌克兰海军和武装人员，并在亚速钢铁厂利用该设备与乌总参谋部及时 通信和传送情报。利用星链技术实施无人机侦察。乌军在战时采用大量星链卫星终端保持指挥链 正常运作，实现作战部队打击和无人机侦察有效配合。为及时掌握俄军动态， 美空军多次出动 RQ-4B 全球鹰无人机开展侦察任务。乌军空中侦察部队则融合 星链系统和美国协助开发的“德尔塔”（Delta）情报系统，采用改装或商用无 人机对俄军事行动采取监视和高频侦察，协助乌军炮火主力对俄军阵地和战车 进行有力打击，侦察效能和打击精度均大幅提升。

  星链 Starlink 拥有丰富的资金储备。马斯克曾公开表示，SpaceX 有足够的资金 可满足星链计划第一阶段的需要。Starlink 从全渠道寻求支持，同时全力拓展美国政府支持渠道。马斯克一方面 正在寻求获得美国面向农村的宽带业务补贴资格。该计划由美国联邦通信委员 会倡导提出，第一阶段提供 160 亿美元补贴资金，用于支持中标企业。而且 Starlink 的营收反哺前景可期，星链预计未来向 3%的美国偏远地区用户 提供服务，预计资费为 80 美元/月。按此价格标准，3%的美国用户约为 1000 万人，每人每月 80 美元的资费，意味着其一年仅卫星互联网的收入就为 96 亿美 元。Starlink 基于“火箭+卫星+发射服务”的成熟商业模式，成功开展了多轮以亿 美元计的融资，吸纳了谷歌母公司 Alpahbet Inc 和富达投资（Fidelity Investments）等外部投资，并长期与 NASA 密切开展合作，获得了军方和 NASA 的大量资金和订单支持。

  资源整合、低成本、坚持技术驱动是星链保持一马当先的优势的关键。通过整合资 源，SpaceX 做到了商业环节的最优化，低成本火箭的研发成功促成“星链”计 划的大规模建设。“星链”计划的收入重新投入到可重复使用等技术的研制 中，通过技术迭代，研制更低成本的火箭，技术、资本和资源形成了内循环， 消除了科学技术创新中的“孤岛现象”，促成了产业链和创新链双向融合，最终形 成了显著的技术优势、资本优势和管理优势。

  自 2020 年启动的新基建计划，卫星互联网首次被纳入通信网络基础设施范畴。近年来，我国航天、电子等部门分别启动了鸿雁、虹云等低轨星座卫星互联网 工程建设规划。卫星互联网作为国家重要战略出现在公众视野，标志着中国卫 星互联网踏上了新的征程，也激励着民营商业航天企业砥砺前行。

  我国已经在卫星通信系统方面开始全面布局。中国航天科技和航天科工集团， 二者分别启动了“鸿雁星座”和“虹云工程”。2021 年我国已经圆满完成低轨 宽带卫星与灵巧 5G 专网融合试验。未来，我国将用 12992 颗卫星打造太空“国 网”。

  2020 年 4 月，发改委明确“新基建”范围，包括以卫星互联网为代表的通信网 络基础设施，作为“新基建”方向之一，国内卫星互联网产业迎来加快速度进行发展机 遇。2020 年 11 月向 ITU 提交 12992 颗低轨卫星的“GW”计划，与美国星链计划相抗 衡。2021 年 4 月，中国卫星网络集团有限公司（简称中国星网）正式成立，卫星互 联网作为国家重要战略出现在公众视野，标志着中国卫星互联网踏上了新的征 程，也激励着民营商业航天企业砥砺前行。2022 年初，由我国自主研制的 6 颗低轨宽带通信卫星正式出厂。这标志着我国 首次批量研制低轨宽带通信卫星，其单星研制成本对比银河航天首发星已下降 一半以上。2023 年 5 月，披露发射计划，星网计划有望加速落地。5 月 11 日，海南商业航 天发射场项目 1 号发射工位整体的结构封顶，海南商发预计年底完成所有建设工 作，全力实现 2024 年 6 月前首飞目标任务（即星网工程发射任务）。

  我国卫星互联网处于前期建设阶段。卫星互联网产业高质量发展受国家和地方政策大 力支持，我国通过设立星网公司统筹建设，推动产业链成熟。随着星网星座拉 开建设大幕，我国卫星互联网正处于腾飞前夕。“十三五”期间，以航天科 技、航天科工为首的央企卫星集团分别提出了自己的卫星互联网星座计划，并 发射了试验星。目前国内已发布的卫星星座项目计划中组网数量在 30 颗以上的 低轨道卫星项目已达 10 个，项目规划总卫星发射数量超越 1 万颗，卫星发射将 集中在 2022-2025 年。

  鸿雁星座：由中国航天科技集团于 2016 年底发起，并在重庆成立东方红卫星移 动通信有限公司负责运营，2018 年 12 月完成技术验证星发射入轨标志着该星座 建设全面启动。按照规划，鸿雁一期由 60 颗卫星组成；鸿雁二期预计 2025 年 建设完成。总系统由 324 颗卫星组成，可实现覆盖全球的互联网接入。虹云星座：由中国航天科工集团发起，计划发射 156 颗卫星实现全球组网， 2018 年 12 月完成技术验证星发射入轨。整个“虹云工程”分三步完成，第一步 计划在 2018 年前，发射第一颗技术验证星，实现单星关键技术验证，现已完成；第二步发射 4 颗业务试验星，组建一个小星座，让用户进行初步业务体 验；第三步到 2025 年左右，实现全部 156 颗部署，完成星座构建。银河 Galaxy：成立于 2018 年，是一家民营初创型公司，该公司计划发射上千颗 低轨 5G 通信卫星，在 1200km 的近地轨道组成星座网络，让用户都能够高速灵活 地接入 5G 网络。2020 年 1 月完成首颗 200kg 量级卫星发射并进入预定轨道，是 我国首颗低轨宽带 5G 卫星。

  民间资本助力卫星互联网发展，市场融资集中卫星制造领域。2014 年国务院出 台了《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会资本的指导意见》，首次鼓励民间 资本进入卫星研制、发射和运营商业遥感卫星，提供市场化、专业化服务，引 导民间资本参与卫星导航地面应用系统建设。近几年来，Starlink 星座建设突 飞猛进，进一步验证了大规模低轨通信卫星星座组网建设的可操作性，为国内 长期资金市场对包括卫星互联网在内的商业航天领域的投资布局形成了良好的示范 效应和带动作用。

  2018 年我国卫星互联网长期资金市场开始逐渐活跃。根据 IT 桔子数据库，2017 年 以前我国卫星互联网行业融资金额和事件数量规模均较小，2021 年我国卫星互 联网行业发生融资事件共 13 起，融资金额共 10.92 亿元。截至 2022 年 11 月 8 日，我国卫星互联网行业发生融资事件 9 起，融资金额为 7.53 亿元。从卫星互 联网行业的投资轮次来看，目前卫星互联网行业的融资轮次仍然处于早期阶 段。根据对卫星互联网行业投资主体的总结，目前我国卫星互联网行业的投资 主体主要以大型私募股权投资类为主，代表性投资类主体有红杉资本中国、同 创伟业、奇绩创坛等。

  卫星制造领域一直是卫星互联网行业的投资热点。从 2019-2022 年融资企业的 主要营业产品分析，2019 年-2021 年卫星制造领域投资事件占总投资事件的比重超 过 50%。到了 2022 年，新涌现出地面设备制造和卫星发射两个赛道。

  2021 年 4 月，国资委发布了重要的公告宣布组建“中国卫星网络集团有限公司”，中国 星网在雄安新区揭牌。根据中国星网向 ITU 提交的星座频谱申请，中国星网计 划建设一个包含 12992 颗卫星的庞大星座系统。从目前已经发布规划的星座计 划数量来看，未来中国星网将成为中国卫星互联网行业的“带头人”。

  目前我国已经发布计划的星座项目大部分已经发射了试验星，从已经发布计划 的卫星星座规划来看，卫星互联网卫星规划总数量超越 1.6 万颗，其中中国星 网的星网工程计划占到绝大多数。

  ITU 要求，卫星星座申请后必须在一定时限内完成星座建设。根据 ITU 最新的 里程碑规则，在监管日期之后的 2 年/5 年/7 年内，必须将整个星座的 10%/50%/100%的卫星发射并正式投入到正常的使用中，逾期将对星座资源予以削减或取 消。以此日期推断，在 2029 年 GW 星座要完成至少 1299 颗卫星的发射入轨；在 2032 年完成至少 6496 颗卫星的发射入轨；并在 2034 年底前，GW 星座有望建设 完成并投入使用。

  中国星网统筹规划我国卫星互联网领域发展。中国星网是中央直接管理的唯一 一家从事卫星互联网设计建设运营的国有骨干型企业，致力于打造卫星互联网 产业高质量发展的核心力量和组织平台，成为具有全球竞争力的世界一流卫星互联网 公司。

  公司董事长为张冬辰，曾任中国电子信息产业集团总经理。从国资委官网目前 中央企业名录中能够正常的看到，中国电信排列序号为 23，中国联通排列序号为 24， 中国移动排列序号为 25，中国卫星网络集团排列序号为 26，这也是国资委公布 的央企名单中仅次于电信、联通、移动之后的又一家通信运营商。目前中国星网集团已经在北京、上海、重庆、成都等四地建立了七家所属企业，涵盖了网 络系统、创新、应用多方面维度，未来将继续加快产业布局，加强完善卫星 通信领域的研究与应用。

  技术标准方面，中国星网牵头运营商制定相关行业标准。2023 年 3 月，据中国 通信标准化协会消息称，由中国卫星网络集团有限公司总体牵头，中国电信集 团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国卫通集团股份有限公司、中国 联合网络通信集团有限公司、中国信息通信研究院联合牵头，十余家相关单位 参加，共同推进我国基于 5G 的卫星互联网标准化研究，该标准项目预期完成基 于 5G 的卫星互联网总体技术规范。该标准的研究有望推动移动终端直连卫星、 物联接入等重要场景的规模应用，切实指导卫星互联网的建设和运营。运营平台方面，目前中国星网与上海、重庆市政府达成战略合作协议，项目入 围企业有九天微星等十余家。2021 年 12 月，中国星网网络应用有限公司和重庆 星网网络系统研究院有限公司在重庆两江新区揭牌。前者承担卫星互联网应用 产业高质量发展任务，与重庆共同构建卫星互联网产业体系;后者则致力于卫星互联网 地面系统建设及运行维护仿真系统建设。

  本文转载自“价值目录”，原标题《卫星互联网深度报告：6G关键》，此为报告精编节选，报告原文：《信息技术-计算机行业深度报告—卫星互联网：6G时代空天地一体化的关键-方正证券[张初晨]-20230907【34页】》。

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