全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析-低軌道衛(wèi)星復(fù)蘇，互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)成主流應(yīng)用

低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)一般是指由多個(gè)衛(wèi)星構(gòu)成的實(shí)時(shí)信息處理的大型衛(wèi)星系統(tǒng)，主要用于軍事目標(biāo)探測(cè)、手機(jī)通訊等，相較于地球同步軌道衛(wèi)星，低軌道衛(wèi)星相較高度地因此可使得傳輸延時(shí)短、路徑損耗小。多個(gè)近地軌道衛(wèi)星可組成覆蓋全球的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可通過(guò)頻率復(fù)用有效提高頻譜利用率。近期，隨著衛(wèi)星小型化技術(shù)的推進(jìn)、信息技術(shù)發(fā)展以及衛(wèi)星發(fā)射成本的降低，低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)特別是通信衛(wèi)星系統(tǒng)悄然復(fù)蘇，并受到諸多互聯(lián)網(wǎng)、通信、航天航空等巨頭企業(yè)的青睞。主流在建近地軌道衛(wèi)星規(guī)劃項(xiàng)目資料來(lái)源：公開資料以O(shè)neWeb為例，OneWeb的衛(wèi)星星座規(guī)劃在1200KM的近地軌道上，根據(jù)2019年最新規(guī)劃，總計(jì)規(guī)劃發(fā)射648顆衛(wèi)星，其中48顆為備用衛(wèi)星。2019年2月，OneWeb發(fā)射了首批6顆試驗(yàn)衛(wèi)星，預(yù)計(jì)隨著地面試驗(yàn)等逐步完成，年底預(yù)計(jì)將發(fā)射規(guī)劃的大部分衛(wèi)星。衛(wèi)星與地面的通信采用KU頻段，頻率在12-18GHz，用戶終端的大小將控制在30cm*65cm，天線大小預(yù)計(jì)36cm*16cm，預(yù)計(jì)終端和現(xiàn)行筆記本大小類似，可方便地移動(dòng)端需求。地面終端將配合星座系統(tǒng)提供預(yù)計(jì)50Mbit/s的下行速度，上行速度可能較低。OneWeb衛(wèi)星的設(shè)計(jì)重量預(yù)計(jì)在150kg左右，單星設(shè)計(jì)成本降控制在60萬(wàn)美元，并借鑒空客公司飛機(jī)批量生產(chǎn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，預(yù)計(jì)每周生產(chǎn)16顆衛(wèi)星。同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)采用透明轉(zhuǎn)發(fā)工作方式，不設(shè)置空間鏈路，減少載荷設(shè)備質(zhì)量、空間、功率等資源消耗，降低技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度。單星具備多波束覆蓋能力，支持頻率復(fù)用，使單星容量達(dá)到10Gbit/s，衛(wèi)星上總計(jì)配有16個(gè)長(zhǎng)橢圓形波束，共覆蓋星下1080km*1080km的范圍，并支持頻率復(fù)用，單個(gè)波束下行速度達(dá)750Mbit/s，上行速度375Mbit/s。OneWeb星座的部署、運(yùn)營(yíng)和服務(wù)主要依靠資本合作來(lái)完成：衛(wèi)星制造采用與空客（Airbus）合作的方式；衛(wèi)星發(fā)射由阿里安和維珍銀河公司完成；高通負(fù)責(zé)空中接口的設(shè)計(jì)和打造雙模終端；休斯負(fù)責(zé)終端的設(shè)計(jì)，并與可口可樂一起負(fù)責(zé)產(chǎn)品的分銷；衛(wèi)訊公司負(fù)責(zé)地面信關(guān)站的建設(shè)；印度巴哈蒂公司（BhartiEnterprise）和墨西哥通信公司（TotalplayTelecommunications）負(fù)責(zé)印度和墨西哥市場(chǎng)的分銷和服務(wù)；洛克維爾-柯林斯公司（RockwellCollins）公司和漢尼維爾公司（Honeywell）負(fù)責(zé)航空終端；與Intelsat共享用戶和服務(wù)。鑒于衛(wèi)星通信廣域覆蓋的特點(diǎn)以及OneWeb合作伙伴的市場(chǎng)需求情況，OneWeb的定位將主要面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星寬帶、政府以及蜂窩回傳等重點(diǎn)領(lǐng)域，主要行業(yè)包括：遠(yuǎn)洋航運(yùn)、航空互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)通信以及政府全球通信等。OneWeb業(yè)務(wù)布局情況資料來(lái)源：OneWeb官網(wǎng)根據(jù)GSMA統(tǒng)計(jì)，全球仍有很大部分地區(qū)未有被IP網(wǎng)絡(luò)很好的覆蓋，而隨著人類技術(shù)的進(jìn)步，活動(dòng)的邊界在持續(xù)擴(kuò)張，例如遠(yuǎn)洋、航天、沙漠等邊緣地帶，這些地帶由于地理環(huán)境或者人口密度原因不能建設(shè)蜂窩基站或者蜂窩基站的建設(shè)不夠經(jīng)濟(jì)。因此，在這種情況下，衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣、建設(shè)周期短等優(yōu)勢(shì)開始顯現(xiàn)，未來(lái)將有望成為蜂窩陸基通信的有力補(bǔ)充。另外，除了直接的衛(wèi)星通信聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，衛(wèi)星通信結(jié)合蜂窩通信可以為偏遠(yuǎn)地區(qū)的蜂窩基站提供回傳服務(wù)，特別是在衛(wèi)星通信提速降費(fèi)之后。相較于微波通信，衛(wèi)星通信的覆蓋范圍更廣、不用地面建設(shè)中繼系統(tǒng)，且不受地理位置限制，隨著價(jià)格的下降，其優(yōu)勢(shì)將有望進(jìn)一步凸顯。另外，相較于傳統(tǒng)的光纖回傳網(wǎng)絡(luò)，基于衛(wèi)星通信的回傳網(wǎng)絡(luò)由于基于直線傳播，同時(shí)較光纖通信（20萬(wàn)公里/秒）速度更高，因此延遲可以做到更低。根據(jù)測(cè)算，如果考慮Starlink星際鏈路采用激光方案，相較于光纖通信，“倫敦-紐約”線路延時(shí)縮短25ms（51msVS76ms），“倫敦-約翰斯堡（南非首都）”延時(shí)縮短100ms（90msVS190ms）。因此，未來(lái)利用衛(wèi)星星座系統(tǒng)將有望替代海纜等傳統(tǒng)光纖網(wǎng)絡(luò)提供更迅捷的服務(wù)。衛(wèi)星通信與微波通信對(duì)比優(yōu)勢(shì)明顯資料來(lái)源：GSMA隨著5G的建設(shè)，物聯(lián)網(wǎng)通信開始逐漸成為主流，替代日益飽和的人與人之間的通信需求成為新的增量。5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景eMBB、mMTC、uRLLC中的mMTC、uRLLC都與物聯(lián)網(wǎng)需求密不可分。由于衛(wèi)星通信的全天候、全球覆蓋等優(yōu)勢(shì)，衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)中將具備相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，將成為5G物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的有力補(bǔ)充。國(guó)際清算銀行(BIS)研究公司《全球衛(wèi)星機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)、2018-2023年分析與預(yù)測(cè)》報(bào)告顯示，衛(wèi)星M2M和IoT網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)預(yù)計(jì)到2023年將達(dá)到32.1億美元，預(yù)測(cè)期間年復(fù)合增長(zhǎng)率為32.58%。隨著計(jì)算機(jī)、傳感和通信技術(shù)在第四次技術(shù)革命中出現(xiàn)，對(duì)減少人工干預(yù)、使用先進(jìn)技術(shù)的期望越來(lái)越高。M2M和IoT隨之出現(xiàn)以實(shí)現(xiàn)基于下一代傳感器、云平臺(tái)、遠(yuǎn)程信息學(xué)和各種其他技術(shù)工作的聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。這二者滿足了通過(guò)衛(wèi)星從全球分散資源獲取信息的緊迫性。根據(jù)NorthernSkyResearch的研究結(jié)果，如果不是對(duì)延時(shí)有超高要求，衛(wèi)星通信在穩(wěn)定性、速度、節(jié)能等方面已經(jīng)具備與5G網(wǎng)絡(luò)相競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。特別是隨著衛(wèi)星通信成本的快速降低，相關(guān)需求有望加速釋放。銥星的IoT服務(wù)收入已經(jīng)降低到13美元/月，相應(yīng)的IoT使用簽約數(shù)量從2013年到2017年的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到24%。STATCOM物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比例資料來(lái)源：NSR衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)在陸地傳輸上的市場(chǎng)空間資料來(lái)源：NSR在市場(chǎng)定位方面，衛(wèi)星移動(dòng)通信不再定位于與蜂窩移動(dòng)通信相競(jìng)爭(zhēng)，而是更多的發(fā)揮自身長(zhǎng)處，定位于陸基通信特別是蜂窩移動(dòng)通信的補(bǔ)充，并將具備建設(shè)周期短、覆蓋范圍廣以及全天候服務(wù)的特色，其規(guī)模以及應(yīng)用將隨著人類活動(dòng)范圍的持續(xù)擴(kuò)寬而擴(kuò)大。另外，隨著M2M/IoT應(yīng)用