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信息通信

赛迪观点:超前布局“手机+低轨卫星通信”融合发展开辟未来信息消费新赛道

低轨卫星通信是近年来全球关注和布局的未来产业重要赛道,推进“手机+低轨卫星通信”在网络覆盖、终端形态和应用场景等全方位的融合意义重大。在推进过程中,应密切关注低轨卫星通信网络建设仍不完善、关键核心技术有待突破、配套监管法律法规和产业政策体系有待进一步健全等问题。对此,赛迪研究院无线电管理研究所建议,应从低轨卫星通信基础设施建设、加大关键核心技术攻关力度、上下游产业链协同配合等方面全方位发力,抢占“手机+低轨卫星通信”融合发展的制高点。

一、支持手机与低轨卫星通信融合发展的意义重大

“手机+低轨卫星通信”是顺应未来网络演进趋势的必然选择。随着全球5G网络规模化商用步入快车道,各国针对6G研发的战略性布局已全面拉开帷幕。我国IMT-2030(6G推进组近期发布的《6G总体愿景与潜在关键技术》指出,6G将实现空天地一体化的全球无缝覆盖,并且星地一体融合组网技术将是6G重要的潜在技术之一。近年来,工业和信息化部、国家国防科工局等部门密集出台了支持卫星通信行业发展的政策文件,在短、中、长期各个阶段,积极部署卫星通信产业发展,促进“天地一体”发展。

“手机+低轨卫星通信”有望在手机红海市场开启新的发展方向。根据Counterpoint发布的2021全年数据显示,排名前五的厂商分别为vivo、OPPO、苹果、小米和荣耀,市场份额分别为22%、21%、16%、15%和10%。头部厂商无论技术还是服务水平都很高,且瓜分了绝大部分的市场份额,在细分市场极致化现状下,手机销量同比增长缓慢,且创新发展空间趋于饱和。面对复杂的行业发展环境和激烈的外部竞争,必须瞄准前瞻性、革命性的创新技术,加快推动手机产业与低轨卫星通信产业的融合发展,如此,方能满足用户不断升级的消费需求,且开启手机行业新的发展方向,这也是抢占未来手机产业制高点的重要布局。

“手机+低轨卫星通信”是构筑未来信息消费新空间的有力手段。一方面,“手机+低轨卫星通信”将开辟手机产业新市场,进一步做大做强国内手机产业,这符合我国扩大内需的战略基点,有助于进一步激发国内超大规模市场优势和内需潜力,为促进国内大循环添砖加瓦。另一方面,“手机+低轨卫星通信”不仅能有力拓展数字经济范畴、丰富信息消费应用场景、促进数字经济发展,同时还将带动手机和卫星通信产业上下游全产业链的快速发展。相关资料表明,未来5年低轨通信卫星组网建设规模将超百亿,低轨卫星通信全产业链市场规模也将超千亿。无论卫星制造、发射,还是新型网络设备和手机等终端制造,或是运营服务和内容生产等各环节,都将因手机产业与卫星通信产业的碰撞而产生可观的化学反应。

二、超前布局“手机+低轨卫星通信”需关注的问题

低轨卫星通信网络建设有待进一步提速。从全球视野看,我国在低轨卫星通信领域起步较晚,且与国际先进水平还有一定的差距。美国、欧盟、俄罗斯、日本等国家或地区对该领域均给予了高度重视并部署多年,自1997年以来,各国发射的低轨卫星数量不断增长。领头羊美国SpaceX的星链计划发射低轨卫星数量已超过17000颗,在国外已公布的低轨通信卫星方案中,卫星总数也已超过24000颗。而我国低轨卫星通信布局正在经历启动阶段,发射进度远落后于星链。此外,国内各个低轨卫星建设主体虽百花齐放,但力量分散。尽管中国航天科技和中国航天科工集团分别推出各自的研发计划与目标,民营企业银河航天、九天微星等也相继推出低轨卫星星座计划,但各建设主体仍需加大合作力度。低轨卫星通信建设亟需从国家高度统筹国家和社会资本的力量,尽快建好我国自主可控、安全可信并能正常商用的低轨卫星通信网络。

关键核心技术有待进一步突破。一是受限于目前的技术水平和产品形态“手机+低轨卫星通信”主要采用中转方式,难以实现手机与低轨卫星直连通信。目前的小型化手机形态内置更高发射功率的大尺寸卫星天线存在技术难点,并且手机电池也难以保障大功率低轨卫星通信的正常续航。此外,手机实现低轨卫星通信需要对基带芯片进行定制,以集成大频段跨度的地面移动通信和低轨卫星通信基带,保证信号切换和收发的灵敏度。二是需加快 “一箭多星”等降低卫星发射成本技术的突破。“一箭多星”和火箭回收等方式可有效降低卫星发射成本,但其技术难度高。我国虽已完成一箭22星发射,位列全球第四,但仍需不断改进集成化多星发射装置,以提升“一箭多星”发射水平。另外,在回收技术方面,我国虽已掌握部分可回收技术,但完全可回收技术尚未实现。三是需加快突破低轨卫星通信网络相关技术难题。一方面,存在轨道上星座铺设、星地间通信载荷以及卫星间通信干扰等难题;另一方面,由于卫星通信天然的跨境覆盖和全球通信特性,需得到各国各地区的准许与协同,且需实现地面终端与卫星星座对各频段低轨卫星通信信号的支持,全球组网可行性有待进一步论证。

配套的监管法律法规和产业政策体系有待进一步健全。一是低轨卫星通信将带来空间网络安全监管挑战。卫星无须通过境内地面网络系统,直接跨境通信,突破了地面互联网信息安全监管。在我国境内的卫星通信终端可通过轨道上的卫星星座,直接将数据信息传输到境外网关站进行落地,这对网络安全构成新的挑战。二是“手机+低轨卫星通信”产业的市场准入限制较为严格。“相对封闭、偏重国防”是我国航天业长期形成的发展模式,目前虽有部分民营企业已参与投资低轨卫星通信,但“手机+低轨卫星通信”市场仍存在较为严格的准入限制,缺乏多元化投资主体。

三、几点建议

做好低轨卫星通信国家层面的顶层设计,加快低轨卫星通信网络建设。一是制定和出台国家层面的低轨卫星通信发展指导性文件,实现低轨卫星通信各主体力量的协同。统筹国家与社会资本各方力量,鼓励相关企业之间的合作,通过发射更多的低轨卫星和扩大卫星网络覆盖面积,不断完善低轨卫星网络。二是加大与国际电信联盟(ITU)的沟通协调力度,积极参与太空国际规则的制定和太空治理机制的构建。一方面,依照ITU对低轨卫星频谱分配先到先得的规则,加大沟通力度,与其它国家共同协商,主动争取频谱和轨道资源。另一方面,积极参与设立行业申请准入制度,探索制定空间通信管理相关的法规、政策和行业标准,比如,可协调各国和地区通过部署地面网关站,确定本国通信业务去向和重新落地的位置,以保障空间网络安全。三是与5G做好协同互补并以向6G演进为目标。做好低轨卫星通信与5G技术在中继到站、小区回传、动中通、混合多波等场景下的融合应用,并做好6G时代将地面移动与卫星移动通信标准制式、终端设备、网络架构等多方融合的准备,助力“天地一体”数字信息基础设施建设,弥补“数字鸿沟”。

统筹各方力量,加快“手机+低轨卫星通信”关键核心技术攻关。一是加快攻克“一箭多星”难关,解决火箭姿态控制、卫星运行轨道、卫星间无线电干扰等难题,并实现火箭完全可回收技术的突破,多方面降低卫星发射成本。二是加快解决低轨卫星通信网络中卫星间通信干扰、地面信号干扰阻塞、天地间信息网络统一组网协议等难题,并加大国际协调力度,力争实现地面终端与卫星星座对多频段低轨卫星通信信号的支持。三是加快支持直联低轨卫星通信的未来手机研发。加大高发射功率小尺寸天线、宽频基带芯片、高密度电池等关键核心产品的研发力度,推动手机/卫星天线更小型化、电池续航能力更强、“手机+卫星”通信基带芯片能力更优,力争“手机+低轨卫星通信”融合终端的早日突破,赢取未来手机产业新优势。

加大相关上下游产业链协同配合,助力开辟信息消费新赛道。一是从卫星制造到发射再到地面设备和终端制造,以及运营服务等各个环节,加大上下游产业链协同配合,降低低轨卫星通信的综合成本。二是加大适配低轨卫星通信手机制造的投入,推动手机应用场景向低轨卫星通信优势领域的拓展。一方面,鼓励国内手机龙头企业超前布局低轨卫星通信,尽快研发出性能优良、价格适中并能满足地面5G网络和低轨卫星通信无缝切换的优质手机,助推“手机+低轨卫星通信”走向普通消费者。另一方面,可借鉴国外经验,放宽对“手机+低轨卫星通信”应用相关领域市场准入的限制,促进市场主体多元化。三是拓宽应用场景,比如,将低轨卫星通信应用于空中互联网,可有效降低基于卫星的空中互联网通信成本,提供更经济、高效的互联网服务。此外,还可将“手机+低轨卫星通信”与户外探险、野外科考以及数字乡村等场景结合,不断丰富应用场景,进而激活信息消费新的潜力。


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来源丨赛迪智库      

责任编辑:赵强


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